Élaboration et caractérisations de couches minces de magnétite pour des applications microbolométriques
Institution:
Toulouse 3Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Magnetite based thin films are synthesized to be integrated as thermistor of microbolometer in uncooled infrared detector. Ion beam sputtering (IBS) of pure iron target under oxygen allows to elaborate iron, wustite, magnetite or hematite based thin films (~100 nm) varying the supply rate of oxygen in the chamber. These deposits have columnar microstructure with grain sizes in between 10 and 20 nm. These thin films with nanometric grains of semiconductor (magnetite) and insulator (hematite) have optimized properties of thermistor. Insulating hematite enhance thermal dependence of resistivity while conductivity of magnetite and microstructure will restrain level of electronic noises. These parameters affect sensitivity of microbolometers to thermal variation of scene.
Abstract FR:
Des couches minces à base de magnétite sont élaborées afin d'être intégrées comme matériau thermistor dans des microbolomètres pour la détection de rayonnements infrarouges. La pulvérisation par faisceau d'ions (ou IBS) d'une cible de fer pur, en présence d'oxygène, permet d'élaborer des couches minces de 100 nm à base de fer, de wustite, de magnétite ou d'hématite selon la quantité d'oxygène introduite dans l'enceinte de dépôt. Ces dépôts présentent une microstructure colonnaire avec des diamètres de grains compris entre 10 et 20 nm. Ces couches mêlant des grains de tailles nanométriques de magnétite semiconductrice et d'hématite isolante présentent des propriétés de thermistor optimisées. En effet, l'hématite accroît la dépendance de la résistance à la température, alors que la conductivité de la magnétite et la microstructure permettraient de maîtriser le niveau de bruits électroniques. Ces paramètres affectent la sensibilité des microbolomètres aux variations de température de la scène.