Thèse soutenue

Diagnostic spectroscopique d'un procédé de dépôt de couche diamant assiste par plasma a pression atmosphérique
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Auteur / Autrice : Tazeem Aamir
Direction : Christian Trassy
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des matériaux
Date : Soutenance en 1999
Etablissement(s) : Lyon, INSA

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Le dépôt de couche diamant par plasma inductif à pression atmosphérique permet d’obtenir des vitesses de dépôt importantes. Le contrôle spectroscopique en ligne d’un tel procédé a été étudié en vue d’en permettre le contrôle en temps réel. Le principe de ce diagnostic repose sur l'utilisation des spectres atomiques et moléculaires dans le plasma où sont produits les précurseurs du dépôt aussi bien qu’au voisinage du substrat, dans la couche limite. Les principaux précurseurs contrôlés dans les conditions correspondant au procédé sont l'hydrogène atomique et les radicaux C2, CH et CN. Pour accéder aux concentrations de ces précurseurs, il est nécessaire de déterminer la température du milieu. La principale difficulté résidait dans le fait qu1il existe souvent de très fortes différences entre les températures évaluées à partir de différents spectres : atomiques, de vibration ou de rotation. Le principe retenu consiste à simuler les spectres moléculaires et à appliquer à ces spectres les différentes techniques de mesure de température pour les valider. Il est apparu que la simulation fiable de ces spectres requiert une sélection rigoureuse des données spectroscopiques, la prise en compte de toutes les interférences, y compris celles provenant du gaz plasma et le calcul rigoureux de la fonction de transfert du spectromètre. A ces conditions, on a pu déterminer, pour chaque molécule étudiée les bandes ou les raies ainsi que la méthode permettant d1accéder de manière fiable à la température. Dans de telles conditions, les différences observées entre les températures dites d’excitation, de rotation ou de vibration ne sont pas significatives. Une conséquence importante est que l'hypothèse de l'équilibre thermodynamique local dans de tels plasmas apparaît comme utilisable pour la conception de procédés chimiques, facilitant ainsi grandement leur conception.