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Thèse soutenue

Relations entre frittage et proprietes de materiaux a base d'oxyde d'indium dope a l'etain (ito)

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Auteur / Autrice : NICOLAS NADAUD
Direction : Philippe Boch
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1997
Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

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L'oxyde d'indium dope a l'etain (ito) est utilise pour realiser des couches minces transparentes et conductrices. Ces couches minces sont obtenues par pulverisation cathodique d'une cible ceramique. Le present travail a precise les relations entre ito sous forme massive et sous forme pulverisee et a permis d'elaborer une cible de densification et de conductivite electrique maximales. Les ceramiques a base d'oxyde d'indium se densifient mediocrement (10% de porosite residuelle) par frittage conventionnel. Nous avons etudie l'influence de divers ajouts densificateurs. Parmi ceux-ci, l'oxyde de titane s'avere le plus efficace : un ajout de 0,5% de tio#2 permet d'atteindre une densification proche de 100% apres frittage a 1300c. Le dopant modifie a la fois les cinetiques de densification (vitesse de diffusion intergranulaire multipliee, a 1400c, par 6) et la croissance granulaire (epinglage des joints de grains par une seconde phase). On observe, au dela de 2% en etain, un deficit en porteurs vis-a-vis du taux de dopant. Nous avons explique cette neutralisation de l'etain par les caracteristiques structurales du materiau. Un compose defini, in#4sn#3o#1#2, apparait au dela de 6% en etain. Nous avons etabli, par diffraction des neutrons, spectroscopie mossbauer, et exafs, que dans ito l'etain modifie la premiere sphere de coordination, vers une configuration proche de celle observee dans in#4sn#3o#1#2. L'etain au centre d'une telle cage cationique n'agit plus comme donneur d'electrons libres. L'utilisation de cibles ito-tio#2 denses evite l'apparition de nodules apres bombardement prolonge. Le titane agit comme donneur d'electrons mais en decroit la mobilite.