Etude des mécanismes de formation de phases dans des films minces du système ternaire Al-Cu-Fe

• Auteur / Autrice : Fanta Haidara
• Direction : Dominique Mangelinck, Marie-Christine Record
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Science des matériaux
• Date : Soutenance le 21/07/2011
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 3
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Physique et Sciences de la Matière (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Constantin Valhas
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Dominique Mangelinck, Marie-Christine Record, Claire Bergman, Françoise Nardou, Vincent Fournée

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fer -- Couches minces

Cuivre -- Couches minces

Aluminium -- Couches minces

Calorimétrie différentielle à balayage

Rayons X -- Diffraction

Diagrammes de phases

Mots clés libres

Films minces

Formation de phases

Al-Cu

Al-Fe

Al-Cu-Fe

Diffraction des rayons X in situ

Résistance de surface

Analyse enthalpique Différentielle.

Thin Films

Formation phase

Al-Cu

Al-Fe

Al-Cu-Fe

In situ X Ray Diffraction

Resistance of surface

Differential Scanning Calorimetry

Résumé

Les mécanismes de formation de phases dans des films minces du système ternaire Al-Cu-Fe et des systèmes binaires Al-Cu, Al-Fe et Cu-Fe ont été étudiés. Dans chacun des systèmes, plusieurs échantillons avec des compositions distinctes ont été préparés par pulvérisation cathodique. Des couches d’aluminium, de cuivre et de fer ont été déposées séquentiellement sur des substrats de silicium oxydé et ont été traités thermiquement par différentes méthodes puis caractérisés. Des mesures de diffraction de rayons X et de résistivité in-situ ont été effectuées pour suivre la formation des phases. Des recuits thermiques suivis de trempe ont été réalisés et les échantillons ont été caractérisés par diffraction des rayons X. L’analyse enthalpique différentielle a également été utilisée ainsi que des mesures simultanées in-situ de résistivité et de diffraction des rayons X. L’ensemble des résultats obtenus nous a permis de proposer des mécanismes de formation de phases pour chacun des échantillons étudiés et en utilisant des modèles théoriques de croissance de phases nous avons pu déterminer des données cinétiques sur la formation de phases dans ces films.

The mechanisms of phase formation in thin films have been studied in the Al-Cu, Al-Fe, Fe-Cu and Al-Cu-Fe systems. Several samples with different compositions have been prepared by sputtering. Aluminium, copper and iron layers were deposited onto oxidized silicon substrates, they were heat treated and characterized by using several techniques. In situ X-ray diffraction and resistivity measurements were used to follow the phase formation. Thermal annealings followed by quenching have also been carried out to get additional information.Differential Scanning Calorimetry and coupled in-situ resistivity and X-ray diffractionmeasurements were performed. The whole results allowed us to suggest a mechanism of phase formation for each sample and by using theoretical models of growth we determined kinetic data on the phase formation.