Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 14, Numéro 2, février 1979
Page(s) 415 - 420
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:01979001402041500
Rev. Phys. Appl. (Paris) 14, 415-420 (1979)
DOI: 10.1051/rphysap:01979001402041500

Caractéristiques électriques de couches minces isolantes d'oxydes et d'oxyfluorures déposés par pulvérisation cathodique

G. Campet1, J. Claverie1, P. Hagenmuller1 et M. Perigord2

1  Laboratoire de Chimie du Solide du C.N.R.S., Université de Bordeaux I, 351, cours de la Libération, 33405 Talence Cedex, France
2  La Radiotechnique, B.P. 301, 92156 Suresnes Cedex, France


Abstract
The electric conductivity and dielectric properties of thin films of the pyrochlores Pb2Nb2O7 and Pb1.8Zn 0.15Na0.05Nb2O6.95F0.05 have been investigated. The conductivity is due at low temperature (T < 300 K) to a hopping mechanism between impurities of p and n type, and at high temperature (T > 300 K) to ionic conductivity. The permittivities of the thin films (ε'r ≈ 30) are smaller than those of corresponding ceramics (ε'r ≈ 200), which may be accounted for by the amorphous character of the layers. Pb2Nb2O 7 films, which have weak dielectric losses (tg δ ≈ 30 x 10 -4 ), are able to be used in microelectronic devices.


Résumé
La conductivité électrique et les propriétés diélectriques de couches minces d'oxyde Pb2Nb2O7 et d'oxyfluorure Pb 1,8Zn0,15Na0,05Nb2O6,95F 0,05 de structure pyrochlore ont été étudiées. La conductivité semble due à basse température (T < 300 K) à un phénomène de hopping entre impuretés de type p ou n, à haute température (T > 300 K) à une conduction ionique. Les constantes diélectriques des couches minces (ε'r ≈ 30) sont inférieures à celles des céramiques correspondantes (ε'r ≈ 200), résultat qui s'explique par le caractère amorphe des films obtenus. Les couches minces de Pb2Nb2O 7, qui comportent de faibles pertes diélectriques (tg δ ≈ 30 × 10-4) sont susceptibles d'utilisation dans des dispositifs microélectroniques.

PACS
6630H - Self diffusion and ionic conduction in solid nonmetals.
7360H - Electrical properties of insulators thin films/low dimensional structures.
7720 - Dielectric permittivity.
7755 - Dielectric thin films.
2810 - Dielectric materials and properties.

Key words
dielectric properties of solids -- electronic conduction in insulating thin films -- hopping conduction -- insulating thin films -- ionic conduction in solids -- lead compounds -- permittivity -- sodium compounds -- zinc compounds -- dielectric properties -- thin film insulators -- oxides -- oxyfluorides -- cathodic sputtering -- pyrochlores -- Pb sub 2 Nb sub 2 O sub 7 -- Pb sub 1.8 Zn sub 0.15 Na sub 0.05 Nb sub 2 O sub 6.95 F sub 0.05 -- microelectronic devices -- permittivity