Synthèse directe des méthylchlorosilanes : étude du processus de cuivrage, de phases actives modèles, du rôle des additifs

par Lise Fredenucci-Caillod

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Gérard Bergeret.

Soutenue en 2006

à Lyon 1 .


  • Résumé

    Le diméthyldichlorosilane est obtenu par réaction du silicium et du chlorure de méthyle, en présence de cuivre. Lors de l'étape de cuivrage (silicium + cuivre), la nature du cuivre introduit (Cu(0) ou CuCl) influence les quantités respectives et la nature des phases alliées formées ainsi que la localisation des dépôts sur le silicium. En présence de Cu(0), il s'agit d'un transfert thermo-mécanique alors qu'avec CuCl, il s'agit d'une véritable réaction chimique. CuCl est le plus efficace pour initier la réaction. Les phases alliées sont consommées au cours de la réaction et enrichies progressivement en cuivre selon l'enchaînement : Cu3Si → Cu15Si4→ Cu5Si → Cu0. Les deux phases alliées majoritaires sont les siliciures de cuivre Cu3Si et Cu5Si. Cu5Si est plus efficace que Cu3Si dans les premiers stades de la réaction mais sa réactivité est vite stoppée à cause de l'accumulation de cuivre métallique déposé sur la surface au cours de la réaction et qui bloque la réaction en empêchant l'accès du chlorure de méthyle à la surface. Dans le cas de Cu3Si, les lacunes en silicium superficiel générées par la réaction sont comblées par migration du silicium ; la phase Cu5Si se forme et la réaction est stoppée à cause de la mauvaise accessibilité à la surface. La réactivité et la sélectivité de Cu3Si est améliorée par l'ajout d'additif (zinc ou étain). Lors de la réaction de MeCl avec Cu5Si, il se forme du Cu(0) qui est piégé par l'additif sous forme d'une solution solide Cu-Zn ou Cu Sn. Le Cu5Si actif sous-jacent devient ainsi accessible à MeCl et peut réagir. Le zinc est plus efficace que l'étain mais les performances sont encore meilleures en couplant les deux additifs


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Informations

  • Détails : 1 vol. (191 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 132 réf. bibliogr.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Claude Bernard (Villeurbanne, Rhône). Service commun de la documentation. BU Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T50/210/2006/31bis
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