Étude de l’effet du courant de polarisation sur la sensibilité thermique des couches minces d'oxyde de vanadium

Abstract

Avec la demande croissante de trouver de nouvelles performances des matériaux destinés à être utilisés comme couches minces actives dans des dispositifs technologiques notamment de capteurs thermiques, nous avons étudié l'effet du courant de polarisation sur les propriétés thermorésistive des couches minces d'oxyde de vanadium déposées par évaporation thermique sous vide et ayant subi un postrecuit.

Notre étude montre que le temps de recuit affecte la structure cristalline et la morphologie de surface des couches. Les couches déposées sont polyphasiques et présentent une compétition de phase. Les caractéristiques I-V montrent deux régimes de conduction électrique donnant lieu à une augmentation de la résistivité et du coefficient de température de la résistance (TCR) à un courant seuil qui dépend du temps de recuit. Ainsi à température ambiante, la couche ayant subi un recuit de 10 min montre un meilleur compromis entre le TCR et la résistivité, à savoir un TCR de −1,9%/°C et une résistivité de 1,6 Ωcm pour une polarisation à 1 µA et un TCR de −4%/° C et une résistivité de 5 Ωcm pour une polarisation de 100 µA. Ces résultats montrent l'intérêt à accorder au courant de polarisation lorsque l'oxyde de vanadium est utilisé comme couche active dans les capteurs thermiques. Les mots clés : Capteur de température : définition, Types des capteurs de température, Thermistances à couche mince, Facteurs critiques : TCR, résistivité, Matériaux pour thermistance, Oxyde de vanadium : définition, Stratégies pour améliorer les facteurs critiques.