Contribution a l'etude des mecanismes de depot de carbone amorphe dans des decharges radiofrequence de methane : spectrometrie de masse des radicaux et modelisation physico-chimique

par HERVE VIDELOT

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de JACQUES JOLLY.

Soutenue en 1999

à PARIS 11, ORSAY .

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  • Résumé

    Ce travail concerne l'etude des mecanismes de depot de couches minces de carbone amorphe hydrogene a l'aide de decharges radiofrequence (rf) a 13,56 mhz dans le methane ch 4 et le melange ch 4/h 2. Pour caracteriser le flux de ces especes a la surface du substrat un spectrometre de masse, monte sous l'electrode porte-substrat, a ete utilise. La detection des radicaux est realisee par la technique de spectrometrie de masse par ionisation pres du seuil. Ainsi, les densites des radicaux ch 2, ch 3 et c 2h 5 ont ete mesurees dans des decharges de methane. La spectrometrie de masse resolue en post-decharge temporelle nous a permis de determiner les probabilites de perte a la surface des radicaux ch 3 et c 2h 5. Les resultats obtenus montrent que la valeur de la probabilite de perte a la surface diminue en post-decharge en raison de la saturation rapide des sites actifs de chimisorption. Neanmoins, leur contribution aux depots de films de carbone amorphe a ete calculee et comparee avec les vitesses de depot mesurees experimentalement. Un modele de surface nous a permis de montrer que la chimisorption du radical ch 3 passe par une etape intermediaire de physisorption. La seconde partie de ce travail porte sur le developpement et l'exploitation d'un modele numerique de la decharge rf. Le calcul des fonctions sources pour les radicaux a partir des especes moleculaires est realise a l'aide d'un modele electrique fluide a deux dimensions (2d). Les reactions cinetiques en volume, les interactions plasma-surface et la diffusion des radicaux sont traitees par un modele physico-chimique a 2d. La validation des resultats est effectuee par comparaison avec les densites mesurees des radicaux ch 3 et c 2h 5 et les vitesses de depot determinees experimentalement.


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Informations

  • Détails : 208 p.
  • Annexes : 147 ref.

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-014435
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