Etude d'une decharge micro-onde d'hydrogene (en vue du depot de diamant)

par LAURENT TOMASINI

Thèse de doctorat en Physique - Chimie

Sous la direction de P. LEPRINCE.

Soutenue en 1996

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Ce travail a consiste en l'etude experimentale (couplee a un code cinetique) d'une decharge micro-onde (2. 45 ghz) d'hydrogene de petit diametre (8 et 16 mm) entretenue par onde de surface, en vue de deposer du diamant par pecvd (depot chimique en phase gazeuse assiste par un plasma h#2-ch#4). Plusieurs precisions concernant la recombinaison heterogene des atomes h a la paroi du tube a decharge ont montre son influence considerable sur la cinetique du plasma, et, l'impossibilite de connaitre precisement la probabilite de recombinaison (parametre d'entree du code ajuste aux mesures experimentales), du fait de l'inhomogeneite de l'etat de surface du tube ; nous ne pouvons estimer que des ordres de grandeur de cette probabilite. Pour cela, nous avons utilise la fluorescence (fil) et de l'emission stimulee induites par laser (esil). De plus, l'absorption du signal d'esil par les atomes h(n=2) nous a permis de mesurer leur concentration (quelques 10#1#1 cm#-#3). L'amelioration du code passe aussi par la connaissance de la temperature du gaz. Nous avons constate que la temperature rotationnelle est differente de celle-ci a 1 torr. De plus, les mesures d'elargissement doppler montrent que la temperature cinetique des atomes (mesuree aussi par fil) est superieure a celle des molecules: la decharge est donc en desequilibre thermique. Ces temperatures sont controlees par la relaxation des atomes h sur les molecules h#2, puis des neutres sur la paroi. Plus la fraction atomique est faible, plus ces temperatures sont faibles. Elles dependent donc des transferts energetiques a la paroi, d'ou la necessite de controler la temperature de celle-ci. Ces informations sur notre decharge micro-onde d'hydrogene de petit diametre nous a permis de mettre au point un reacteur (diatomee) de grand diametre (10 cm) fonctionnant a 915 mhz, avec de fortes puissances (30 kw) et un ecoulement de gaz en circuit ferme (du fait des forts flux de gaz)


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Informations

  • Détails : 157 P.
  • Annexes : 103 REF.

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  • Accessible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-012813
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