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Composites ferroélectriques / diélectriques commandables pour résonateurs accordables et déphaseurs RF/HF de puissance

COSTES Romain
Résumé : 

Cette thèse présente une étude de matériau céramique pour une intégration dans des dispositifs électroniques tels des filtres accordables ou des déphaseurs de puissance. L’analyse de la littérature montre que les composites ferroélectriques / diélectriques répondent aux exigences demandées pour la réalisation de ces dispositifs. La difficulté principale de ce sujet étant de concilier les 3 paramètres principaux du matériau : • une permittivité modérée (comprise entre 30 et 1000), • des pertes diélectriques : tg ? faibles aux fréquences d’intérêts (inférieures à 0,01), • une agilité la plus élevée possible. Les premiers composites Ba0.6Sr0.4Ti0.99Mn0.01O3 - MgO et Ba0.7Sr0.3Ti0.99Mn0.01O3 – MgO réalisés ont montré qu’il existait une diffusion inhomogène entre ces 2 phases, affectant les propriétés diélectriques (agilité, pertes diélectriques). De plus, le cofrittage de ces deux phases n’est pas optimal vu les différences importantes entre leurs températures de frittage. En saturant le BST en magnésium et abaissant la température de frittage de la magnésie (par ajout de TiO2), de nouveaux composites ont été développés. Ces travaux ont conduit à des matériaux composites Ba0.693Sr0.297Mg0.01Ti0.99Mn0.01O3 - MgO+1%TiO2 ayant de bons compromis agilité - pertes diélectriques à températures ambiantes (agilité de 32% sous un champ électrique de 3kV/mm et tg ? = 0.02 à 4 GHz pour ?’ = 230 à 4GHz).