Etude des mécanismes réactionnels en volume et des phénomènes de surface dans un réacteur de pulvérisation cathodique. Application au contrôle d'un procédé d'élaboration de revêtements de nitrures de titane - Université de Lorraine Access content directly
Theses Year : 1992

Etude des mécanismes réactionnels en volume et des phénomènes de surface dans un réacteur de pulvérisation cathodique. Application au contrôle d'un procédé d'élaboration de revêtements de nitrures de titane

Abstract

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Des revêtements de titane et de nitrures de titane ont été élaborés par pulvérisation réactive d'une cible cylindrique en titane dans un plasma argon-azote-hydrogène à une pression de 10 Pa. La spectroscopie d'émission optique et les sondes de Langmuir ont été utilisées pour établir le diagnostic de la phase gazeuse. Les premiers instants de décharge sous argon pur sont caractérisés par la désorption thermique d'eau depuis les parois de l'enceinte de traitement. Nous avons corrélé les observations optiques aux caractéristiques des dépôts en considérant l'interaction entre la désorption de la vapeur d'eau, sa transformation éventuelle dans la phase gazeuse et la chimisorption de ce gaz sur les surfaces recouvertes de titane pulvérisé. L'émission des états excités du titane une fois ionisé est considérablement réduite quand de l'hydrogène est introduit dans la décharge de pulvérisation sous argon. Nous avons attribué ce phénomène à la destruction des états métastables de l'argon en ce qui entraine une diminution de l'efficacité du mécanisme d'ionisation penning dans l'espace inter-électrode. Nous avons étudié l'influence de la distance cible-substrat et du débit d'azote sur la nature des produits élaborés. Tant que le débit d'azote est suffisamment faible pour éviter la formation d'un composé sur la cible, l'essentiel de l'azote introduit dans le réacteur est consommé par réaction chimique avec les surfaces du système recouvertes de titane. L'application d'un modèle mathématique a permis de mieux comprendre les mécanismes se produisant lors de la pulvérisation. Nous montrons enfin que l'asservissement du débit de gaz réactif à l'émission d'une raie du métal pulvérisé est une technique particulièrement adaptée au contrôle des procédés d'élaboration de revêtements par pulvérisation réactive.
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  • HAL Id : tel-01754402 , version 1

Cite

Thierry Czerwiec. Etude des mécanismes réactionnels en volume et des phénomènes de surface dans un réacteur de pulvérisation cathodique. Application au contrôle d'un procédé d'élaboration de revêtements de nitrures de titane. Matière Condensée [cond-mat]. Université Henri Poincaré - Nancy 1, 1992. Français. ⟨NNT : 1992NAN10022⟩. ⟨tel-01754402⟩
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