Semi-conducting spinel ferrites thin films intended to be integrated as thermometer in microbolometer devices
Couches minces de ferrites spinelles à propriétés semiconductrices destinées à la réalisation de microbolomètres
Résumé
The elaboration conditions of highly subtituted zinc ferrites thin films were studied in order to evaluate their possible integration as thermometer in microbolometer devices. RF sputtering appeared to be equivalent to both a high temperature and a low oxygen pressure treatment. Some reduction phenomena such as the formation of a wustite-like iron-zinc oxide, were limited by carefully selecting the elaboration conditions. However, the deposited ferrites were oxygen deficient and had an unexpected high Curie temperature. The evolution of the film porosity according to the deposition parameters was established. The spectroscopic impedance measurements revealed that the electrical conduction was controled by the intergranular areas; their resistivity increasing with the films porosity. The air annealings and the magnetic order changes, also permitted to modify the thin films electrical properties.
Les conditions d'élaboration de couches minces de ferrites riches en zinc ont été étudiées en vue de leur intégration comme matériau thermomètre dans des microbolomètres. La pulvérisation cathodique radiofréquence s'est avérée assimilable à un traitement à haute température sous faible pression d'oxygène. La modification judicieuse des conditions de dépôt a permis de limiter les phénomènes de réduction, évitant ainsi la formation de l'oxyde mixte fer-zinc de type wustite. Toutefois, les ferrites obtenus sont déficitaires en oxygène et présentent une température de Curie anormalement élevée. L'évolution de la porosité des films a été établie en fonction des paramètres de dépôt utilisés. Des mesures d'impédance complexe ont révélé que les zones intergranulaires gouvernaient la conduction; leur résistivité augmentant avec la porosité des couches minces. Des recuits sous air et des changements de l'ordre magnétique ont également permis de modifier les propriétés électriques des films.