Étude par spectrométrie de masse d'ions secondaires des interfaces Ti/Si3N4, Ag/Si3N4 et Cu/Si3N4 - Université de Lorraine Access content directly
Theses Year : 1998

Interface study of Ti/Si3N4, Ag/Si3N4 et Cu/Si3N4 by secondary ion mass spectrometry

Étude par spectrométrie de masse d'ions secondaires des interfaces Ti/Si3N4, Ag/Si3N4 et Cu/Si3N4

Wolfram Dümmler
  • Function : Author
  • PersonId : 789030
  • IdRef : 180746588

Abstract

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Les interfaces céramique/métal et leur évolution au cours de traitements thermiques ont été étudiées. Les constituants majeurs des brasures, titane, argent et cuivre, ont été déposés par évaporation et pulvérisation cathodique sur Si3N4 poli. Les zones de réactions étant à l'échelle nanométrique, la spectrométrie de masse des ions secondaires (SIMS) est une technique bien adaptée permettant d'obtenir les profils des concentrations des éléments en fonction de la profondeur. Ce travail est centré sur l'étude des possibilités du SIMS utilisant une source de césium pour le bombardement ionique avec détection des molécules MCs+. Nous avons étayé les résultats SIMS par l'emploi de façon complémentaire de SNMS, AES, MEB, DRX et AFM. Contrairement à l'argent et le cuivre, le titane mouille bien la céramique et une couche intermédiaire se forme à l'interface Ti/Si3N4. Après des discussions sur les phénomènes qui altèrent la résolution en profondeur d'une analyse SIMS, les calculs de correction sur les coefficients de diffusion D obtenus donnent D = 0,8...2.10-20 m²/s entre 600°C et 700°C. La pénétration du titane dans la céramique étant très faible, ce sont plutôt des réactions chimiques dans la région interfaciale qui assurent la bonne liaison. Lors des traitements thermiques des échantillons Ag/Ti/ Si3N4 et Cu/Ti/ Si3N4, on constate un mélange complet des phases avec des réactions complexes dans le cas de Cu/Ti/ Si3N4. Pour Ag/Ti/ Si3N4, les réactions sont beaucoup moins nombreuses et les phases restent plus pures et bien séparées les unes des autres.
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Dates and versions

tel-01750753 , version 1 (29-03-2018)

Identifiers

  • HAL Id : tel-01750753 , version 1

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Cite

Wolfram Dümmler. Étude par spectrométrie de masse d'ions secondaires des interfaces Ti/Si3N4, Ag/Si3N4 et Cu/Si3N4. Autre. Institut National Polytechnique de Lorraine, 1998. Français. ⟨NNT : 1998INPL046N⟩. ⟨tel-01750753⟩
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