Contribution a l'etude de la synthese et a la caracterisation structurale des films de diamant elabores par cvd

par LAURENT FAYETTE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de B. MARCUS.

Soutenue en 1995

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Cette etude concerne la synthese et la caracterisation de films de diamant elabores par cvd assistee plasma micro-onde. Une bonne maitrise du procede de synthese et en particulier de l'influence des principaux parametres experimentaux a permis l'obtention reproductible de couches de qualites controlees. L'etude de la nucleation a montre le role essentiel du relief de surface genere par le pretraitement et que l'on avait tres majoritairement affaire a un processus de nucleation heterogene. Le couplage de diverses techniques s'est avere tres utile pour la caracterisation des couches (interface, composition, structure). Lorsque l'on s'eloigne des conditions assez strictes de synthese du diamant, on observe l'incorporation de phases amorphes possedant des structures tres desordonnees et egalement, aux hautes temperatures, de graphite desordonne. Pour des conditions de synthese conduisant au developpement de la texture (100), nous avons detecte la presence de phases que nous attribuons a des polytypes de structures hexagonales du diamant. Le developpement puis l'utilisation d'un outil original de caracterisation in situ par spectroscopie raman a ete la source d'un grand nombre d'informations acquises en temps reel. Cet outil permet en particulier de suivre la cinetique de croissance, l'evolution de la composition et de la qualite des couches ainsi que le developpement des contraintes. L'etude de la phase gazeuse a confirme le role essentiel de l'hydrogene atomique dans le processus de depot et la necessite de favoriser son rendement de dissociation. Des essais d'applications en tant que revetements pour des outils de coupe ont ete menes dans le cadre de cette etude


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Informations

  • Détails : 183 P.
  • Annexes : 302 REF.

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