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Thermal oxidation of oxynitride films as a strategy to achieve (Sr2Ta2O7)100-x(La2Ti2O7)x based oxide perovskite films with x = 1.65

Authors :
François Cheviré
C. Le Paven
A. Moréac
Ratiba Benzerga
L. Le Gendre
Florent Marlec
Franck Tessier
Ala Sharaiha
Mohamad Haydoura
Institut d'Électronique et des Technologies du numéRique (IETR)
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Source :
Journal of the European Ceramic Society, Journal of the European Ceramic Society, Elsevier, 2020, 40 (16), pp.6293-6300. ⟨10.1016/j.jeurceramsoc.2019.12.023⟩, Journal of the European Ceramic Society, 2020, 40 (16), pp.6293-6300. ⟨10.1016/j.jeurceramsoc.2019.12.023⟩
Publication Year :
2020
Publisher :
Elsevier BV, 2020.

Abstract

International audience; This study concerns STLTO compounds of the ferroelectric (Sr 2 Ta 2 O 7) 100-x (La 2 Ti 2 O 7) x solid solution. The purpose is to produce the STLTO composition x = 1.65 as thin films by thermal oxidation of the corresponding oxynitride composition. Indeed, the combination of an STLTO oxide target with a dioxygen-rich reactive atmosphere during the sputtering deposition leads to Sr-deficient oxide thin films, shifting composition and structure from the perovskite to the tetragonal tungsten bronze type. An alternative synthesis pathway is to first deposit, under nitrogen-rich atmosphere, stoichiometric oxynitride films and produce, by thermal annealing under air, the stoichiometric oxide. For low oxidation temperatures ([550-600°C]), samples remain intact and display an oxide character but still contain a significant amount of nitrogen; they could be described as intermediate phases containing nitrogen-nitrogen pairs as demonstrated by Raman. Dielectric characteristics of these original film materials are of interest with a tunability value of 26 % at 30 kV/cm (10 kHz).

Details

ISSN :
09552219
Volume :
40
Database :
OpenAIRE
Journal :
Journal of the European Ceramic Society
Accession number :
edsair.doi.dedup.....70ba93da49d7cc63c33c623be4e619fc