Modelisation des decharges magnetrons continues en melange reactif argon-oxygene

par WALTER TRENNEPOHL JUNIOR

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de G. GOUSSET.

Soutenue en 1996

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Les decharges magnetron sont utilisees largement dans les procedes de pulverisation cathodique et de depot de couches minces. Neanmoins, cette large utilisation a suscite assez peu de travaux theoriques sur ce type de decharge, en particulier du point de vue de la physique de plasmas et de la physico-chimie de la decharge. Notre objectif dans ce travail a ete le developpement d'un modele pour la description de ce type de decharge a basse pression et en presence d'un gaz reactif et la comparaison des resultats du modele a des resultats experimentaux obtenus notamment par spectroscopie optique d'emission. A partir d'un modele pre-existant pour la resolution numerique de l'equation de boltzmann et de la determination des densites des especes en gaz non-reactif et en regime de diffusion, nous avons developpe un modele pour le regime moleculaire en gaz reactif. Nous avons inclus la determination du flux d'ions allant a la cathode, la prise en compte des flux de gaz injecte et pompe de l'enceinte et de la consommation de gaz reactif par les differentes surfaces (cathode, substrat, parois). Ce modele a ete applique au cas d'une decharge fonctionnant dans un melange argon-oxygene pour le depot d'oxyde de chrome. Nous avons alors integre dans le modele la cinetique de l'oxygene moleculaire et atomique et du metal qui compose la cathode, en l'occurence le chrome. Ce modele nous a permis, par exemple, l'interpretation de quelques resultats experimentaux disponibles obtenus en spectroscopie d'emission. Nous avons tente de retrouver les instabilites qui ont ete observees experimentalement. La transition entre les deux regimes de decharge, correspondant a des surfaces essentiellement metalliques et des surfaces oxydees a ete retrouvee pour des conditions sensiblement differentes de celles obtenues dans l'experience. Cette difference peut s'expliquer par les incertitudes pour les donnees relatives a l'interaction du plasma avec les surfaces


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Informations

  • Détails : 186 P.
  • Annexes : 88 REF.

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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-013099
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