Formation de particules dans les melanges argon silane en decharge rf basse pression : diagnostics in situ par methodes laser; caracterisation et modelisation de plasmas poudreux

par Jean-Philippe Blondeau

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de BOUCHOULE.

Soutenue en 1992

à Orléans .

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  • Résumé

    L'etude de la formation et du comportement des particules dans les plasmas connait actuellement des developpements importants. L'apparition de particules dans les procedes plasmas constitue souvent un phenomene de pollution. Inversement les plasmas poudreux peuvent etre utilises pour la synthese de materiaux nouveaux. Cette these est une contribution a l'etude des plasmas poudreux dans le cas d'un reacteur rf et du melange argon silane. Dans ce travail une attention particuliere a ete apportee aux diagnostics de mesures electriques et optiques. A partir de l'observation de la repartition spatiale des particules nous avons deduit les mecanismes de piegeage et les forces s'exercant sur ces particules. La diffusion de la lumiere nous a permis, a partir des theories de rayleigh et de mie d'obtenir des informations sur l'evolution temporelle de leur taille, de leur densite et de leur indice de refraction. Nous avons egalement mis en evidence, grace a des mesures electriques et spectroscopiques que la presence de particules s'accompagne d'une augmentation de la puissance couplee au plasma. Une methode originale de confinement, dans un plasma d'argon, de particules creees dans un plasma argon silane, a permis de simplifier l'interpretation et la modelisation des phenomenes. Cette modelisation a ete realisee avec l'equipe de j. P. Buf a toulouse. L'etude de l'interaction particule-plasma a permis d'estimer le potentiel flottant et la charge portee par les particules ainsi que les taux de pertes d'electrons et d'ions positifs. Ces resultats ont ete utilises dans un modele macroscopique de la decharge de maniere a obtenir ses caracteristiques electriques. La comparaison modele et experience s'avere tres satisfaisante et prouve la validite du modele d'interaction particule-plasma


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