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Thèse soutenue

Dissolution contrôlée du quartz en milieu basique. Application à la mise en fréquence de résonateurs piézoélectriques

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Auteur / Autrice : Marc Deleuze
Direction : E. Philippot
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie des matériaux
Date : Soutenance en 1994
Etablissement(s) : Montpellier 2

Résumé

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Cette these concerne l'usinage chimique ou dissolution controlee du quartz en vue de realiser des dispositifs piezoelectriques hautes frequences performants. Les nombreuses etudes effectuees en milieu acide (hf, nh4hf2) ont montre que l'utilisation de ces milieux est traumatisante pour le materiau et conduit a de mauvais etats de surface. En nous basant sur la theorie thermodynamique des deux processus reversibles: croissance et dissolution, nous avons choisi d'operer la dissolution dans le milieu utilise pour la croissance a savoir la soude, naoh. Pour completer l'etude, nous avons egalement teste des milieux basiques similaires: potasse koh et lithine lioh, seuls ou en melange. Les resultats obtenus, tant au niveau des vitesses de dissolution qu'au niveau des etats de surface, montrent que l'usinage chimique, pour de grandes epaisseurs enlevees (200 microns et plus), des coupes at, sc, x et y est possible et conduit a de tres bons etats de surface (brevet). Il apparait que la structure de la couche cristalline (notion de site de dissolution) et le cation utilise conditionnent la dissolution. Pour expliquer ces phenomenes, nous proposons un mecanisme de dissolution du quartz dans les milieux basiques concentres et une correlation entre structure des coupes, solvant utilise, vitesse de dissolution et proprietes polissantes. Enfin, les caracterisations piezoelectriques attestent la validite du procede et nous conduisent a exposer un banc d'usinage chimique industriel developpe a c. E. P. E. /thomson sur la base de nos travaux