Caractérisation analytique des premiers stades de l'oxydation du cuivre par méthodes non destructives

par Abdelkarim Kartouni

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Michel Lenglet.

Soutenue en 1993

à Rouen .

mots clés

• Oxydation
• Cuivre
• Multicouche
• Analyse microsonde électronique
• Oxidation
• Copper
• Multiple layer
• Photoluminescence
• Ultraviolet spectrum
• Electron microprobe analysis
• Infrared spectrum
• Cuivre -- Oxydation
• Photoluminescence
• Spectroscopie ultraviolette
• Spectroscopie infrarouge
• Sondes électroniques

Résumé

L'association des méthodes optiques permet d'identifier les différentes espèces présentes dans les couches d'oxydes développées sur le cuivre depuis des épaisseurs de quelques nanomètres jusqu'à plusieurs micromètres. Les oxydes suivants: l'oxyde précurseur de Cu2O, de formule CuxO, Cu2O, Cu3O2 et CuO ont été caractérisés en spectroscopie UV-Vis-PIR en réflexion diffuse. Les défauts dans les oxydes cuivreux peuvent être identifiés par la spectroscopie de photoluminescence. Les premiers stades de l'oxydation du cuivre font intervenir un processus rapide suivant les réactions: 2Cu+1/2 O2Cu2O-3Cu2O+1/2 O2|2Cu3O2. Ainsi, à basse température (423° K) et pour les temps les plus longs, c'est l'oxyde Cu3O2 qui se forme. Dans le domaine de température 473-573° K, les résultats d'analyse démontrent clairement qu'il y a un changement périodique de la composition de la couche dans les premières étapes de l'oxydation. Les micrographies de ces couches, révèlent en extrême surface, un mélange de CuO et d'oxydes de cuivre (i). Pour les températures supérieures à 673° K, la couche a une structure multicouche CuO|Cu3O2|Cu2O|Cu

Titre traduit

Characterization of the initial stages of copper oxidation by means of non destructive methods

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