SCD-Universite de Rennes 1 Hétérostructures diélectriques-ferroélectriques en couches minces pour dispositifs hyperfréquences reconfigurables à faible impact visuel Dielectric-ferroelectric thin films for reconfigurable microwave devices with low visual impact BaTiO₃perovskitecouche tamponpulvérisation cathodiqueantenne agiletransparence optique BaTiO₃perovskitebuffer layersputteringtunable antennaoptical transparency Couches minces ferroélectriques Pérovskite Pulvérisation cathodique Ces travaux portent sur l’élaboration par pulvérisation cathodique RF de couches minces ferroélectriques destinées à des dispositifs hyperfréquences reconfigurables et optiquement transparents. L’étude a d’abord porté sur BaTiO3, dont les performances diélectriques limitées ont conduit à se focaliser sur Ba0,7Sr0,3TiO3 (BSTO). L’optimisation des paramètres de dépôt et l’utilisation de recuits ex-situ ont permis l'élaboration de films accordables agiles en fréquence (A = 8,8%). L’intégration de couches tampon (CeO2, MgO, MgAl2O4) entre le substrat de saphir et la couche ferroélectrique BSTO a permis d'améliorer encore la qualité cristalline et les caractéristiques diélectriques, MgO apparaissant comme la meilleure solution (A = 15,6%). Le dopage au cérium (0,6% molaire) de la couche de BSTO a ensuite permis d’atteindre des performances record, avec une accordabilité A = 20,6% à 10 GHz. Ces hétérostructures diélectriques-ferroélectriques optimisées ont été intégrées dans une antenne boucle à fente micro-maillées (66% de transparence optique), validant la reconfigurabilité en fréquence (ΔF = 250 MHz) à 20 GHz. Ces travaux confirment ainsi le potentiel des couches minces ferroélectriques pour concevoir des dispositifs optiquement transparents et reconfigurables en hyperfréquences. This work focuses on the RF magnetron sputtering deposition of ferroelectric thin films for optically transparent and reconfigurable devices at microwaves. This study initially investigated BaTiO₃ thin films, whose limited dielectric performance led to a focus on Ba₀,₇Sr₀,₃TiO₃ (BSTO) thin films. Optimization of the deposition parameters combined with ex-situ annealing enabled the manufacture of tunable films (A = 8.8%). The use of buffer layers (CeO₂, MgO, MgAl₂O₄) implemented between the sapphire substrate and the ferroelectric layer improved both crystalline quality and dielectric properties, with MgO emerging as the best solution (A = 15.6%). Further enhancement was achieved through cerium doping (0.6 mol%), leading to a record performance with a frequency tunability A = 20.6% at 10 GHz. The optimized dielectric–ferroelectric heterostructures were then implemented into a micromesh slot-loop antenna (66% optical transparency), exhibiting a frequency tunability ΔF = 250 MHz at ∼ 20 GHz. This work thus reinforces the ability of ferroelectric thin films in the design of optically transparent and reconfigurable devices at microwaves. Electronic Thesis or DissertationText fr application/pdf1 : 284348 Kohttps://ged.univ-rennes1.fr/nuxeo/site/esupversions/780949bb-1736-48ab-affb-e50b282743e6 Chaslin Edgar 1999-06-19 FR 293420300 edgarchaslin@icloud.com 2025URENS057 http://www.theses.fr/2025URENS057 2025-10-14 Électronique Université de Rennesthesis.degree.grantor_1 26693823X Doctorat non ouiCastelXavierintervenant_1150718578SimonQuentinintervenant_2139508759LaurVincentintervenant_3235761753CastelXavierintervenant_1150718578SimonQuentinintervenant_2139508759MatzenSylviaintervenant_6164645055GarabedianPatrickintervenant_7196293960HimdiMohamedintervenant_8069849412LeméeNathalieintervenant_4170505073MaglioneMariointervenant_5032900171 MATISSEecoleDoctorale_1 267602553 IETR partenaireRecherche_1 149256035 ddc:620 CastelXavierSimonQuentinLaurVincentLeméeNathalieMaglioneMarioMatzenSylviaGarabedianPatrickHimdiMohamedUniversité de RennesSciences et technologie, medecine, pharmacie, odontologie, droit, economie, gestion, philosophieMATISSE IETR ASCII PDF 291172394