Caractérisation des couches non cristallines obtenues par implantation d'ions dans les matériaux piézoélectriques

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Abstract
La structure cristalline des matériaux piézoélectriques est plus ou moins perturbée par un bombardement d'ions accélérés par 100 kV environ. Les effets de l'implantation d'ions légers sur les caractéristiques du quartz et du niobate de lithium ont été particulièrement étudiés. Les couches perturbées, d'épaisseur voisine de 1 μm, ont été caractérisées en utilisant les méthodes suivantes : — topographie aux rayons X et examen en diffraction d'électrons, — mesure de la hauteur de la dénivellation existante à la limite de la surface implantée, — mesure des épaisseurs des couches implantées par attaque chimique sélective et au moyen d'analyse ionique, — mesure de la vitesse de propagation des ondes élastiques de surface (ondes de Rayleigh), — mesure du coefficient effectif de couplage électromécanique des ondes de surface, — mesure du coefficient de température du retard de propagation des ondes de surface, — mesure de la capacité et de la résistance de transducteurs d'ondes de surface, — examen en résonance paramagnétique électronique. Les résultats expérimentaux obtenus avec ces méthodes de caractérisation sont présentés. Ils montrent que les couches implantées de quartz et de niobate de lithium ont des propriétés très différentes. Dans le cas du quartz, les caractéristiques de la couche implantée sont voisines de celles de la silice amorphe et la variation d'impédance acoustique produite par implantation d'ions a été utilisée pour réfléchir les ondes élastiques de surface

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