Croissance et propriétés structurales de couches minces épitaxiales de Pb(Zr_xTi_(1-x))O_3 et d'hétéro-structures Pb(Zr_xTi_(1-x))O_3 -oxydes métalliques

摘要

We report on the growth of epitaxial structures composed of Bb(Zr, Ti)O_3, a ferro-electric oxide, and different related conducting oxides. The epitaxial PZT films were growth by off-axis radio-frequency sputtering on SrTiO_3 substrates, as were the SrRuO_3-Pb(ZrTi)O_3 and DyBa_2Cu_3O_7-Pb(Zr, Ti)O_3 heterostructures. Structural analysis, by X-ray, AFM, and TEM, showed excellent structural qualities, and a remarkable surface quality for the PZT films with a RMS roughness of 2 A over 1 ~*μm~* 1 ~*m for 0.1 μm thick films. We also present the results of the growth of these oxides on silicon, obtained by the use of an yttrium stabilized zirconium buffer layer. The ferroelectric properties measured by standard techniques revealed a coercive field of 70-100k V/cm and remnant polarization of 10-20 μC/cm~2.%Nous rapportons la croissance de structures épitaxiales composées de perovskites ferroélectriques du type Pb(Zr, Ti)O_3 (PZT) et de différents oxydes supraconducteurs ou apparentés aux supraconducteurs à haute température critique. Des couches épitaxiales de PZT ont été obtenues par pulvérisation cathodique hors-axe sur des substrats de SrTiO_3 de même que des hétéro-structures SrRuO_3-PZT et DyBa_2Cu_3O_7 -PZT. Les analyses des structures, par rayons-x, AFM et TEM, révèlent des qualités structurales excellentes et un état de surface remarquable pour le PZT, avec une rugosité moyenne de 2 A pour des surfaces de 1 μm x 1 μm et pour des films de 0.1 μm d'épaisseur déposés sur SrTiO_3. Nous présentons également les résultats sur la croissance de ces oxydes sur silicium, obtenue grâce à l'utilisation d'une couche tampon de zircone stabilisée à l'yttrium. Les propriétés ferroélectriques mesurées de manière standard donnent un champ coercitif de 70-100 kV/cm et une polarisation rémanente de 10-20 μC/cm~2.