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| Étude de matériaux innovants ferroélectriques en céramiques et couches minces pour une intégration dans des dispositifs miniatures et agiles en fréquences (Study on innovative ferroelectric ceramics and thin-films materials for integration into miniature and frequency tunable devices) | ||
Haydoura, Mohamad - (2022-02-11) / Universite de Rennes 1 - Étude de matériaux innovants ferroélectriques en céramiques et couches minces pour une intégration dans des dispositifs miniatures et agiles en fréquences Langue : Français Directeur de thèse: Sharaiha, Ala; Le Paven-Thivet, Claire Laboratoire : IETR Ecole Doctorale : MATHSTIC Thématique : Sciences de l'ingénieur | ||
Mots-clés : Pérovskite, Bronze de tungstène, Céramiques, Couche mince, Oxydes, Antenne à résonateur diélectrique, Mode HEM11δ, Cavité résonante, Accordabilité, Pérovskite, Couches minces ferroélectriques Résumé : Ce travail porte sur la caractérisation et l’intégration de matériaux issus de 2 phases voisines, l’une perovskite STLTO [(Sr2Ta2O7)100-x(La2Ti2O7)x] et l’autre bronze de tungstène (TTB) [isotype de β’-SrTa2O6], pour des applications antennaires en céramiques et en couches minces. Sur céramiques, pour le composé perovskite, des caractérisations diélectriques @3GHz montrent, pour x≤1, des permittivités modérées entre 80 et 120 avec de faibles pertes (tanδ~10-3). Le composé TTB β’-SrTa2O6 est associé à une permittivité de 70 et des pertes tanδ~10-3 à 3,5 GHz. Ces travaux présentent le potentiel d’utilisation de ces matériaux pour réaliser des antennes compactes à résonateur diélectrique rayonnant à des fréquences inférieures à 6 GHz. Des prototypes ont été simulés, réalisés et mesurés. Le dépôt de films minces par pulvérisation cathodique réactive a été réalisé à partir d’une cible STLTO (x=1,65) conduisant à des films oxydes ou oxynitrures en fonction du plasma utilisé. Des recuits oxydants ex-situ et in-situ ont été effectués sur les films oxynitrures et les films oxydes lacunaires. Le dépôt sous plasma Ar+O2 mène à des films oxydes TTB qui présentent des faibles pertes (tanδ < 10-3) pour des permittivités proches de 130 et une accordabilité de 15% @260kV/cm entre 1 et 100 kHz. Aux hautes fréquences, des valeurs de permittivités de l’ordre de 70 et des très faibles pertes (tanδ<10-3) ont été mesurées pour les films TTB polycristallins déposés sur platine. Résumé (anglais) : This work concerns the characterization and integration of materials from two neighboring phases, one perovskite STLTO [(Sr2Ta2O7)100-x(La2Ti2O7)x] and the tungsten bronze (TTB) STLTO [isotype of β'-SrTa2O6], for antenna applications. On ceramics, for the perovskite compound, dielectric characterizations @3GHz show, for x≤1, moderate permittivities between 80 and 120 with low losses (tanδ~10-3).The TTB compound is associated with a permittivity of 70 and losses tanδ~10-3 @3.5 GHz. This work shows the potential for using these materials to produce compact dielectric resonator antennas radiating at frequencies below 6 GHz. Prototypes were simulated, produced and measured. The deposition of thin films by reactive sputtering was carried out using an STLTO target (x=1.65) leading to oxide or oxynitride films depending on the plasma used. Ex-situ and in-situ oxidative anneals were carried out on the oxynitride films and the lacunar oxide films. The Ar+O2 plasma deposition leads to TTB oxide films which exhibit low losses (tanδ<10-3) for permittivities close to 130 and a tunability of 15% @260kV/cm between 1 and 100 kHz. At high frequencies, permittivity values of around 70 and very low losses (tanδ<10-3) were measured for polycrystalline TTB films deposited on platinum. Identifiant : rennes1-ori-wf-1-16241 | ||
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