Etude et contrôle de la phase initiale de formation de poudres nanométriques dans les plasmas froids, basse pression en dilutions Argon-Silane et Hydrogène-Silane

par Marie Christine Jouanny

Thèse de doctorat en Physique des gaz et des plasmas

Sous la direction de Laïfa Boufendi.

Soutenue en 2005

à Orléans .


  • Résumé

    Les plasmas poussiéreux trouvent actuellement des applications dans la fabrication de nouveaux matériaux tel que le silicium polymorphe. Réalisé par PECVD en dilution Silane, ce matériau est constitué d'une matrice de silicium amorphe dans laquelle sont incrustées des nanocristallites de silicium d'environ 2 nm. Il possède des propriétés optoélectroniques très intéressantes pour la fabrication de cellules solaires. Ces dernières ont un rendement plus élevé et plus stable dans le temps que celles conçues avec du silicium amorphe standard. Pour optimiser les propriétés de ce nouveau matériau, il est nécessaire de détecter et de contrôler la formation de ces nanocristallites qui se forment en phase gazeuse durant les premières centaines de millisecondes de la décharge. Dans ce but, nous avons développé un nouveau diagnostic électrique puis nous l'avons testé sur différents réacteurs expérimentaux et industriels. Basé sur les mesures des évolutions temporelles de la tension d'autopolarisation et de l'amplitude de la troisième harmonique du courant, ce diagnostic nous a également permis de mettre en évidence les différentes phases de formation des poudres. De plus, nous avons réalisé une étude paramétrique en Argon-Silane et Hydrogène-Silane. Ce diagnostic a été validé par la corrélation entre les évolutions temporelles des mesures électriques et celles des paramètres du plasma. Ces paramètres, densités électronique et ionique, ont été déterminés en utilisant respectivement la méthode de la cavité résonante micro-onde et celle des sondes électrostatiques. Des instabilités ont été observées dans les mesures électriques et nous proposons une hypothèse sur leur origine.

  • Titre traduit

    Study and control of the first growth phase of nonometer sized particles in cold low-pressure argon-silane and hydrogen-silane plasmas


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Informations

  • Détails : 1 vol. (145 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 137-141

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  • Bibliothèque : Université d'Orléans. Service commun de la documentation.Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 19-2005-29
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