Contribution a l'etude des proprietes mecaniques et electriques du carbone amorphe hydrogene (a-c : h) en relation avec la microstructure

par BENOIT RACINE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de KACEM ZELLAMA.

Soutenue en 1999

à Amiens .

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  • Résumé

    Les couches minces de carbone amorphe hydrogene (a-c : h) preparees par decomposition d'hydrocarbure assistee par plasma possedent une microstructure complexe. Ceci est directement lie a la presence dans les couches de sites de carbone en configurations electronique sp 2, sp 3 et d'atomes d'hydrogene. Les proportions relatives de ces sites et de l'incorporation de l'hydrogene dependent fortement de la technique et des conditions d'elaboration et entrainent une grande variete de proprietes physiques du materiau. Le but de ce travail etait de determiner les proprietes mecaniques et electriques d'echantillons de a-c : h en fonction des conditions de depot afin de mettre en evidence les relations entre ces differentes proprietes et la microstructure des films. Pour cela nous avons utilise plusieurs techniques de caracterisation complementaires tels que la spectroscopie d'absorption infrarouge, l'erda et l'exodiffusion afin de determiner la microstructure des echantillons. En ce qui concerne les proprietes mecaniques nous avons effectue des mesures de contraintes internes ainsi que des tests de tribologie. Les proprietes electriques ont ete determinees par deux techniques complementaires qui sont la spectroscopie capacitive a basse temperature et les mesures de conductivite en geometrie co-planaire a haute temperature. Ces etudes ont ete entreprises sur les echantillons dans leur etat brut de croissance ainsi qu'apres traitements thermiques a differentes temperatures. Nous avons mis en evidence l'importance de la technique et des conditions de depot, notamment l'energie d'impact des especes incidentes lors de la croissance du film, sur la microstructure ainsi que sur toutes les proprietes physiques etudiees. Nous avons montre d'une part que les proprietes mecaniques ne suivaient pas le comportement habituellement rencontre pour des films elabores par d'autres techniques et, d'autre part, qu'il existait deux types de transport suivant la gamme de temperature de travail.


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Informations

  • Détails : 113 p.
  • Annexes : 45 ref.

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  • Bibliothèque : Université de Picardie Jules Verne. Bibliothèque universitaire. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
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