Procédé de nitruration de films minces de molybdène dans des plasmas (Ar-N₂-H₂) étendus activés par microonde : diagnostic du plasma et du matériau
(Document en Français)
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- Auteur
- Touimi Saïd
- Date de soutenance
- 22-03-2011
- Directeur(s) de thèse
- Jauberteau Isabelle - Jauberteau Jean-Louis
- Président du jury
- MERLE-MÉJEAN Thérèse
- Rapporteurs
- BOISSE-LAPORTE Caroline - CZERWIEC Thierry
- Membres du jury
- BESSAUDOU Annie - VIGUIER Claude - VÉRINAUD François - JAUBERTEAU Isabelle - JAUBERTEAU Jean-Louis
- Laboratoire
- SPCTS - Science des Procédés céramiques et de Traitements de surface – UMR CNRS 7315
- Ecole doctorale
- École doctorale Sciences et Ingénierie des Matériaux, Mécanique, Énergétique et Aéronautique (Poitiers ; 2009-2017)
- Etablissement de soutenance
- Limoges
- Discipline
- Matériaux Céramiques et Traitements de Surface
- Classification
- Sciences de l'ingénieur
- Mots-clés libres
- microondes, plasmas
- Mots-clés
- Dépôt par laser pulsé - Thèses et écrits académiques,
- Molybdène - Thèses et écrits académiques,
- Nitruration - Thèses et écrits académiques,
- Plasmas microondes - Thèses et écrits académiques
Les propriétés mécaniques et chimiques attractives comme la résistance à l'usure et à la corrosion ainsi que les bonnes propriétés catalytiques rendent les nitrures de métaux de transitions et particulièrement Mo-N et Mo₂N très adapté pour diverses applications. Les expériences sur la nitruration sont effectuées dans un plasma en expansion activé par microonde. Le mélange gazeux (Ar-N₂-H₂) est analysé par spectromètre de masse. Les espèces réactives sont beaucoup plus diluées dans le plasma (Ar-8%N₂-10%H₂) ainsi la concentration de NHx/NH₃ reste importante même à 20 cm de la sortie de la décharge. Le plasma contenant une grande quantité d'azote et d'hydrogène favorise la production de NHX et produit principalement NH₃ et NH₂. La concentration relative de NH₃/Ar dépend de la quantité N₂/H₂ mélangé avec l'argon, elle est égale à 16% dans le plasma (Ar-25%N₂-30%H) et 5% dans le plasma (Ar-30%N₂-12%H₂). Le spectromètre de masse de neutre secondaire (SNMS), spectroscopie Raman, diffraction des rayons X et la microscopie à force atomique sont utilisés pour caractériser les films minces de molybdène déposés par évaporation sur les substrats Si(100). Lorsque le film est chauffé à 400°C et exposé à l'azote pur et au plasma (Ar-35%N₂) la profondeur de diffusion d'azote dans le film est faible, elle est environ de 40 nm, elle est corrélée à la formation d'oxyde MoO₂ bien cristallisé de structure monoclinique. La présence d'hydrogène dans le plasma (Ar-N₂-H₂) améliore la diffusion d'azote en réduisant MoO₂. La phase Mo-N se forme probablement dans le film de molybdène chauffé à 400 °C tandis que la phase Mo₂N de structure quadratique a été formée à 600°C. Les films se composent de petits grains dont la taille varie entre 30 et 50 nm.
- Type de contenu
- Text
- Format
- Entrepôt d'origine
- Identifiant
- unilim-ori-28423
- Numéro national
- 2011LIMO4004
Pour citer cette thèse
Touimi Saïd, Procédé de nitruration de films minces de molybdène dans des plasmas (Ar-N₂-H₂) étendus activés par microonde : diagnostic du plasma et du matériau, thèse de doctorat, Limoges, Université de Limoges, 2011. Disponible sur https://aurore.unilim.fr/ori-oai-search/notice/view/unilim-ori-28423