Préparation de films minces de céramiques (BN, TiO2) par ablation laser : corrélations entre paramètres d'élaboration et caractéristiques

par Nadine Lobstein

Thèse de doctorat en Chimie-physique

Sous la direction de Jean-François Muller.

Soutenue en 1995

à Metz .


  • Résumé

    Ce travail a pour objectif de cerner l'influence des conditions expérimentales de l'ablation laser des céramiques TiO2 et BN, afin d'en élaborer des films minces sur divers substrats. Le premier chapitre constitue un rappel des caractéristiques des céramiques étudiées, ainsi que les différents procédés d'élaboration de films minces et, en particulier, la technique de dépôt assiste par laser dont le processus fait appel aux interactions laser-matière. Le second chapitre développe l'aspect expérimental Lie d'une part, à l'élaboration des films et aux techniques classiques de caractérisations physicochimiques et, d'autre part, à l'étude des microplasmas par microsonde laser couplée à la spectrométrie de masse. Le troisième chapitre consacré aux résultats expérimentaux met en évidence premièrement, la réalisation de films d'oxyde de titane amorphes et non stœchiométriques déposés sur le polyéthylène téréphtalate et, deuxièmement, la préparation de films de nitrure de bore amorphes sur du silicium. Dans les deux cas, une étude est effectuée, d'une part sur la transformation des cibles par le faisceau laser en fonction notamment de la longueur d'onde et de l'irradiance et, d'autre part sur la préparation des films et leur caractérisation par différentes techniques, en particulier, par spectroscopie de photoélectrons x et désorption laser couplée a la spectrométrie de masse. Dans le cas du nitrure de bore, la technique de spectrométrie de masse a transformée de Fourier (ftms) a mis en évidence l'effet bénéfique de l'irradiation d'une cible BN par un faisceau laser à 248 nm par le fait que cette longueur d'onde favorise la formation d'agrégats BnNn-1 dans une plage d'irradiance plus importante que pour les autres longueurs d'onde

  • Titre traduit

    Synthesis of some ceramics (BN, TiO2) thin films induced by laser ablation : correlation between elaboration parameters and characteristics


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    The purpose of this work is to determine the experimental conditions of laser ablation of titanium oxide (TiO2) and boron nitride (BN) ceramics in order to elaborate thin films on various substrates. Chapter one constitutes a recall of the studied ceramics characteristics as well as the different processes to elaborate thin films and more particular the laser ablation deposition technique. Such technique is related to the related to the laser-matter interactions. The next part develops the experimental sight related to, on the one hand to the films elaboration and classical techniques of physical chemistry characterizations, and on the other hand to the microplasma studied by laser microprobe coupled to mass spectrometry. The last chapter, devoted to the experimental results, displays firstly the synthesis of amorphous and non stoichiometric titanium oxide films deposited on polyethylen terephthlate. Secondly the preparation of amorphous boron nitride films on silicon. The study of these two kinds of products is carried out on the target transformation by laser beam depending notably to the wavelength and the photonic power. Then, the elaboration of the films and their characterization by different techniques are described, more particularly by using X-ray photoelectrons spectroscopy and laser desorption coupled to mass spectrometry. More especially for boron nitride target, Fourier transform mass spectrometry (FTMS) technique shows a favourable effect of the 248 nm laser wavelength irradiation. Contrary to other wavelengths, the 248 nm photons assist the formation of BnNn-1 clusters in a laser power scale more important

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Informations

  • Détails : 1 vol. (167 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 144-159

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