Interaction between a gas jet loaded with reactive particles and a hot surface : application to a thin layer deposition process
Interaction entre un jet gazeux chargé de particules réactives et une surface chaude : application à un procédé de dépôt de couches minces
Abstract
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Ce travail présente les résultats relatifs à l'étude d'un procédé original de dépôt de couches minces. Celui-ci repose sur la projection de particules transportées par un jet gazeux turbulent, sur un substrat chaud où elles subissent une transformation chimique donnant naissance à un dépôt uniforme et adhérent. Le rendement global du procédé dépend de plusieurs processus couples: hydrodynamique (écoulement du gaz vecteur et des particules), transferts de chaleur et de matière (gaz-particules-substrat) et caractéristiques chimiques des réactions. Une des originalités du travail est d'étudier chacun de ces facteurs de manière successive et indépendante afin d'en déterminer leur importance relative et d'identifier les étapes limitantes. L’étude est, de ce fait, menée en 3 étapes: maquettes froide, tiède et chaude. Les deux premières, effectuées avec des solides modèles, ont notamment permis de déterminer l'histoire thermique des particules. La dernière est réalisée en impulsionnel puis en continu avec des particules susceptibles de donner effectivement naissance à une couche mince. Un modèle est finalement proposé pour rendre compte et prévoir de façon très satisfaisante l'épaisseur du dépôt et le rendement du procédé
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