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Slim, Aref. Procédé de dépôt et transition vers un plasma poudreux en plasma microonde multipolaire excité à la résonance cyclotronique électronique répartie de méthane

Slim, Aref (2011) Procédé de dépôt et transition vers un plasma poudreux en plasma microonde multipolaire excité à la résonance cyclotronique électronique répartie de méthane.

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Résumé en francais

Ces travaux concernent le dépôt assisté par plasma de couches minces homogènes de carbone amorphe hydrogéné (a-C:H) et de couches minces hétérogènes composées de nanoparticules formées dans le volume du plasma encapsulées dans une matrice de a-C:H en plasma microonde multipolaire excité à la resonance cyclotronique électronique répartie. Le but de cette thèse est de comprendre l'influence de différents paramètres du procédé, tels que la température du substrat, la puissance microonde et le temps de résidence du gaz, sur les processus d'interaction plasma-surfaces et la transition vers le plasma poudreux. En effet, après un régime transitoire lié aux premières étapes de croissance (croissance par îlot, hydrogénation), le procédé de dépôt se déroule selon une compétition entre le dépôt des espèces hydrocarbonées et la gravure du matériaux par l'hydrogène présent dans la décharge. Cette érosion forme des espèces volatiles qui peuvent à leur tour participer au procédé de dépôt et, selon leur densité et leur structure (par exemple C2H2), permettre la transition vers un plasma poudreux. Contrairement à la température des parois (de -25 à 150°C) et à la puissance microonde (dans la gamme 100-800 W) qui ne permettent pas de former en quantité suffisante des espèces volatiles, le temps de résidence permet de former un plasma poudreux : cette transition est obtenue en augmentant la probabilité d'interaction de l'hydrogène avec les parois du réacteur. L'étude repose sur des analyses électriques et optiques du plasma (sonde de Langmuir, spectroscopie infra-rouge et ellipsométrie spectroscopique) et des analyses ex-situ des couches minces obtenues (microscopie, spectroscopies, etc...).

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Clergereaux, Richard
Ecole doctorale:Génie électrique, électronique, télécommunications (GEET)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire PLAsma et Conversion d'Energie (LAPLACE), UMR 5213
Mots-clés libres :Nanocomposites Carbone/Carbone - Carbones amporphes hydrogénés - A-C:H - Plasma poudreux - Procédé de dépôt - Couche mince hydrocarbonés - Plasma ECR - Sonde de Langmuir - Spectroscopie ellipsométrique - Spectroscopie infrarouge à transformé de Fourier FTIR
Sujets :Sciences des matériaux
Déposé le :23 Mar 2012 12:25