Développement d'une source plasma haute-densité à couplage inductif améliorée par adjonction d'un noyau magnétique : application au dépôt de couches minces de carbone adamantin

par Tarik Meziani

Thèse de doctorat en Physique des gaz et des plasmas

Sous la direction de Pierre Ranson.

Soutenue en 2002

à Orléans .

  • Titre traduit

    Design of a high density magnetic core enhanced inductively coupled plasma source : application to the growth od diamond-like carbon thin films


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  • Résumé

    Ce travail porte sur le développement d'une nouvelle source inductive permettant le dimensionnement vers un réacteur de grande surface. Nous avons pu montrer que l'adjonction d'un noyau magnétique permet d'accroître l'intensité de la composante radiale de l'induction magnétique entraînant une augmentation de la puissance absorbée et de la densité plasma. L'utilisation combinée d'un noyau magnétique et d'un diélectrique d'épaisseur réduite permet de multiplier la densité de particules chargées par un facteur 3. Comparée à une source classique utilisant une antenne prenant la forme d'une spirale, ce dispositif présente des performances bien meilleures avec notamment une densité ionique supérieure d'un facteur 2, et une meilleure uniformité du plasma qui reste de l'ordre de 5% sur la surface délimitée par le diamètre de l'antenne. Les résultats obtenus avec ce dispositif ont permis un dimensionnement à plus grande échelle vers une source de 80 x 80 cm2. Les principales limites à une bonne uniformité, liées aux phénomènes d'ondes stationnaires ainsi qu'au profil du champ électromagnétique induit, ont été résolus. L'uniformité du plasma est de l'ordre de 10% sur 60 x 60 cm2 avec une densité supérieure à 1011 cm-3. Enfin, l'application de la nouvelle source de 200 mm au dépôt de couches minces de carbone amorphe hydrogéné a permis la croissance rapide (> 150 nm/min) de couches relativement dures (dureté > 25 GPa). Les propriétés mécaniques des couches déposées ainsi que la vitesse de croissance ont été reliées au diagnostic de la phase gazeuse effectué principalement par spectrométrie de masse et par spectroscopie optique d'émission.

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Informations

  • Détails : 264 p.
  • Notes : Thèse confidentielle jusqu'en 2005
  • Annexes : Notes bibliogr.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université d'Orléans. Service commun de la documentation.Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 19-2002-56
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