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Enache, Ionut. Etude expérimentale et modélisation du transfert de matière dans des décharges de Townsend à pression atmosphérique en mélange HMDSO-N2O-N2 et SiH4-N2O-N2

Enache, Ionut (2007) Etude expérimentale et modélisation du transfert de matière dans des décharges de Townsend à pression atmosphérique en mélange HMDSO-N2O-N2 et SiH4-N2O-N2.

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Résumé en francais

L'objectif de ce travail est de mieux comprendre les principaux mécanismes de dépôt de couches minces assisté par plasma à pression atmosphérique en vue d'optimiser les procédés conduisant à une couche d'oxyde de silicium à partir d'un mélange HMDSO-N2O-N2 ou SiH4-N2O-N2. Après avoir déterminé de manière précise les propriétés chimiques et structurales des couches réalisées dans diverses conditions expérimentales, le procédé est simulé en utilisant FLUENT(c) en prenant en compte les phénomènes d'écoulement et de transfert réactif de matière. Validé par comparaison avec les résultats expérimentaux, ce modèle donne accès à une meilleure compréhension des mécanismes gouvernant la croissance du film. Pour le mélange à base de HMDSO, nos résultats montrent que la dissociation du précurseur en radicaux siliciés est l'étape limitante du procédé. Le modèle a permis de quantifier l'importance de la convection et de la diffusion dans le transport des radicaux. Il a mis en évidence le quenching par HMDSO des métastables d'azote, espèces responsables de la dissociation du précurseur. Pour les mélanges à base de SiH4, le modèle a montré que la cinétique de formation des poudres est plus rapide que celle correspondant aux taux maximums de collision issus de la théorie cinétique des gaz. Par ailleurs, nous avons établi l'influence des recirculations de gaz sur la stabilité des décharges et sur l'homogénéité des dépôts. Sur la base de nos résultats, une étude d'optimisation du procédé est effectuée.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Caquineau, Hubert
Ecole doctorale:Génie électrique, électronique, télécommunications (GEET)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire PLAsma et Conversion d'Energie (LAPLACE), UMR 5213
Mots-clés libres :dépôt de couches minces - modélisation d'écoulement réactif - plasma à pression atmosphérique - décharges contrôlées par barrière diélectrique - hexaméthyldisiloxane - silane
Sujets :Electricite, électronique, automatique
Déposé le :20 Feb 2008 11:07