CARACTERISATION PAR SPECTROSCOPIE OPTIQUE D'UN PLASMA DE DEPOTS DE COUCHES MINCE PDF Download
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EN ETABLISSANT DES CORRELATIONS ENTRE LES PROPRIETES SPECTROSCOPIQUES DES PLASMAS ET LES PROPRIETES PHYSIQUES DES COUCHES MINCES DE SILICIUM AMORPHE HYDROGENE, OBTENUES PAR PULVERISATION CATHODIQUE ET PAR DISSOCIATION DU SILANE DANS UN PLASMA HE-SIH::(U), IL EST MONTRE LA POSSIBILITE D'OBTENIR UN MATERIAU SEMICONDUCTEUR POSSEDANT LES PROPRIETES ELECTRONIQUES REQUISES A LA REALISATION D'UN TRANSISTOR A EFFET DE CHAMP EN COUCHES MINCES
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EN ETABLISSANT DES CORRELATIONS ENTRE LES PROPRIETES SPECTROSCOPIQUES DES PLASMAS ET LES PROPRIETES PHYSIQUES DES COUCHES MINCES DE SILICIUM AMORPHE HYDROGENE, OBTENUES PAR PULVERISATION CATHODIQUE ET PAR DISSOCIATION DU SILANE DANS UN PLASMA HE-SIH::(U), IL EST MONTRE LA POSSIBILITE D'OBTENIR UN MATERIAU SEMICONDUCTEUR POSSEDANT LES PROPRIETES ELECTRONIQUES REQUISES A LA REALISATION D'UN TRANSISTOR A EFFET DE CHAMP EN COUCHES MINCES
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DES PLASMAS DE METHANE EXCITES A 13,56 MHZ ET 25 KHZ, UTILISES POUR LE DEPOT DE COUCHES MINCES DE CARBONE AMORPHE HYDROGENE, ONT ETE ETUDIES PAR SONDE DOUBLE ET SPECTROSCOPIE D'EMISSION OPTIQUE. LES DEPOTS ONT ETE CARACTERISES PAR LEUR VITESSE DE CROISSANCE ET LA PARTICIPATION DES IONS A L'ELABORATION A ETE EVALUEE PAR UNE SONDE A GRILLE. ILS ONT ETE OBSERVES EN MICROSCOPIE ELECTRONIQUE EN TRANSMISSION ET A BALAYAGE ET EN SPECTROSCOPIE DE PHOTOELECTRONS X. LES RESULTATS NOUS PERMETTENT DE DISTINGUER LES DEUX REGIMES DE FREQUENCE AU NIVEAU DU PLASMA PAR LES EVOLUTIONS DE LA TEMPERATURE ELECTRONIQUE, DES INTENSITES DES BANDES DES SPECTRES D'EMISSION OPTIQUE ET DES VITESSES DE DEPOT EN FONCTION DES PARAMETRES IMPOSES PUISSANCE ET PRESSION
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CE TRAVAIL EST CONSACRE A L'ETUDE DE LA FRAGMENTATION DE MOLECULES ORGANOSILICIEES DANS DES PLASMAS BASSE PRESSION (2 MTORR) DE MELANGE OXYGENE/ORGANOSILIE OBTENUS DANS UN REACTEUR HELICON (13,56 MHZ). LES TROIS ORGANOSILICIES RETENUS POUR CETTE ETUDE COMPARATIVE SONT : LE TETRAETHOXYSILANE, L'HEXAMETHYLDISILOXANE ET L'HEXAMETHYLDISILAZANE NOTES, RESPECTIVEMENT, TEOS SI(OC 2H 5) 4, HMDSO (CH 3) 3SIOSI(CH 3) 3 ET HMDSN (CH 3) 3SINHSI(CH 3) 3. DANS LE BUT DE COMPRENDRE LA CINETIQUE DE FRAGMENTATION DES MOLECULES ORGANOSILICIEES, NOUS AVONS ETE AMENES A ETUDIER, PAR SPECTROMETRIE DE MASSE, L'INFLUENCE DE PLUSIEURS PARAMETRES TELS QUE LA PUISSANCE, LA NATURE DU GAZ ADDITIF ET LA FRACTION D'ORGANOSILICIE, SUR LA COMPOSITION IONIQUE ET NEUTRE DU PLASMA. EN PARALLELE, LA SPECTROSCOPIE D'EMISSION OPTIQUE A ETE UTILISEE POUR IDENTIFIER LES ESPECES EXCITEES RADIATIVES DE LA PHASE GAZEUSE. NOUS AVONS AINSI PU COMPARER LES RESULTATS OBTENUS PAR SPECTROMETRIE DE MASSE AVEC CEUX DEDUITS DE LA SPECTROSCOPIE D'EMISSION OPTIQUE. EN PARALLELE A CETTE CARACTERISATION DU PLASMA, LES FILMS ONT ETE ANALYSES AFIN DE COMPRENDRE LA CORRELATION ENTRE LES PARAMETRES DU PROCEDE PLASMA, LA COMPOSITION DU PLASMA ET LA STRUCTURE DES COUCHES DEPOSEES. LES PROPRIETES OPTIQUES (INDICE DE REFRACTION ET COEFFICIENT D'EXTINCTION) ET LA VITESSE DE CROISSANCE DE CES MATERIAUX ONT ETE DETERMINEES PAR ELLIPSOMETRIE SPECTROSCOPIQUE UV-VISIBLE. LA SPECTROSCOPIE D'ABSORPTION INFRAROUGE ET LA SPECTROSCOPIE DE PHOTOELECTRONS X NOUS ONT PERMIS D'OBSERVER LES VARIATIONS DE COMPOSITION DES FILMS SELON LES CONDITIONS D'ETUDE.
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Les plasmas transitoires générés par ablation laser à haute fluence sont des phénomènes complexes impliquant une multitude de processus, comme l’absorption de la radiation optique dans la matière, l’augmentation de température et les transitions de phase dues au transfert d’énergie, l’hydrodynamique du gaz en expansion, les interactions électriques entre les particules chargées, ou l’interaction du rayonnement laser avec le plasma créé. Une compréhension la plus complète possible de ce phénomène est nécessaire tant du point de vue fondamental, que par rapport à la caractérisation de matériaux à fort potentiel technologique soumis à des flux d’énergie intenses. Afin d’accéder à une telle compréhension, nous avons développé une approche multi-diagnostics, en mettant en œuvre des techniques optiques et électriques : imagerie par caméra intensifiée rapide, spectroscopie optique d’émission résolue spatialement et temporellement, spectroscopie d’absorption par diode laser, sonde de Langmuir. Ces techniques ont été appliquées à la caractérisation des plasmas générés par ablation laser en régime nanoseconde à différentes longueurs d’onde sur des matériaux allant des plus simples (Al, Cu) aux plus complexes (céramiques, verres chalcogénures, ferromagnétiques). Les principaux résultats obtenus ont été la mise en évidence d’un processus de fractionnement du plasma en deux structures, et la caractérisation cinétique et énergétique des constituants de ces structures. Ces résultats trouvent un intérêt fondamental (développement d’un modèle hydrodynamique fractal) et appliqué (investigation du phénomène d’érosion dans les propulseurs spatiaux à plasma, dépôt de couches minces).
Author: CELINE.. VIVIEN Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 180
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LE DEPOT DE COUCHES MINCES PAR ABLATION LASER EST UNE VOIE DE RECHERCHE PROMETTEUSE PUISQUE CE PROCEDE PERMET D'OBTENIR DES MATERIAUX TRES DIVERS (POUR LA MICRO-ELECTRONIQUE, LE BIOMEDICAL, LA PASSIVATION) ET NOTAMMENT CEUX QUI NE SONT OBTENUS, A CE JOUR, PAR AUCUNE AUTRE METHODE, L'EXEMPLE LE PLUS CONNU ETANT LES SUPRACONDUCTEURS (YBACUO). LA TECHNIQUE DE DEPOT PAR ABLATION LASER REACTIVE CONSISTE A FOCALISER UN FAISCEAU LASER SUR UNE CIBLE SOLIDE, CETTE INTERACTION CONDUISANT A LA FORMATION D'UN PLASMA LUMINESCENT. DANS UNE AMBIANCE GAZEUSE REACTIVE A FAIBLE PRESSION (JUSQU'A 1.3 10#3 PA), CE PLASMA TRANSPORTE SUR QUELQUES CENTIMETRES LES ESPECES EVAPOREES DE LA CIBLE VERS UN SUBSTRAT OU SE DEPOSE UN COMPOSE FORME PAR REACTION CHIMIQUE ENTRE LA VAPEUR ISSUE DE LA CIBLE ET LE GAZ RESIDUEL. LA CARACTERISATION DES PLASMAS PRODUITS PAR ABLATION LASER A ETE EFFECTUEE AFIN DE METTRE EN EVIDENCE LES PROCESSUS INTERVENANT EN PHASE GAZEUSE DANS L'ELABORATION DE COUCHES MINCES PAR ABLATION LASER REACTIVE. L'IMAGERIE RAPIDE A L'AIDE D'UNE CAMERA ICCD A PERMIS DE CARACTERISER LA PROPAGATION DU PLASMA VERS LE SUBSTRAT. L'OBSERVATION SELECTIVE DES DIFFERENTES ESPECES EXCITEES AINSI QUE LEUR EVOLUTION SPATIO-TEMPORELLE A ETE EFFECTUEE PAR SPECTROSCOPIE D'EMISSION RESOLUE DANS LE TEMPS ET DANS L'ESPACE. LE CHOIX S'EST PORTE SUR L'ABLATION LASER D'UNE CIBLE DE GRAPHITE DANS UNE AMBIANCE GAZEUSE AZOTEE (N#2 ET NH#3) POUR LE DEPOT DE COUCHES MINCES DE NITRURE DE CARBONE C#XN#Y. LES DIFFERENTES ESPECES PRESENTES DANS LE PANACHE PLASMA ONT ETE ETUDIEES, EN PARTICULIER LES ESPECES ISSUES DE REACTIONS CHIMIQUES ENTRE LA VAPEUR DE CARBONE ET LE GAZ AMBIANT COMME LES RADICAUX CN ET CH. LES TEMPERATURES ROTATIONNELLES ET VIBRATIONNELLES DES DIFFERENTES ESPECES ONT ETE DETERMINEES, MONTRANT QU'UN EQUILIBRE COLLISIONNEL ENTRE PARTICULES LOURDES EST ETABLI DANS LE PLASMA. DES DEPOTS DE NITRURE DE CARBONE ONT ETE REALISES ET ANALYSES PAR REACTIONS NUCLEAIRES, ET UNE CORRELATION AVEC LES RESULTATS DE CARACTERISATION DU PLASMA A ETE EFFECTUEE. DANS LE BUT DE METTRE EN EVIDENCE LE ROLE DES ESPECES EXCITEES ET IONISEES DE L'AZOTE SUR LA COMPOSITION DES FILMS DEPOSES, DES EXPERIENCES METTANT EN UVRE UNE DECHARGE RF ONT ETE MENEES.
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LE TRAVAIL PRESENTE S'INTERESSE A LA CARACTERISATION DE PLASMAS DE DEPOT ET L'ANALYSE DE COUCHES MINCES ORGANOSILICIES OBTENUES DANS UN PLASMA MULTIPOLAIRE A RESONANCE CYCLOTRONIQUE ELECTRONIQUE REPARTIE (RCER). LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL PORTE SUR LA DETERMINATION DES PARAMETRES ELECTRIQUES DU PLASMA PAR SONDE DE LANGMUIR ET L'ETUDE DE LEUR COMPORTEMENT EN FONCTION DES PARAMETRES DE LA DECHARGE. NOUS NOUS SOMMES INTERESSES PARTICULIEREMENT AUX PLASMAS DE TETRAETHOXYSILANE (TEOS) ET DE L'HEXAMETHYLDISILOXANE (HMDS). L'ETUDE DE L'EVOLUTION DE LA DENSITE ELECTRONIQUE EN FONCTION DE LA PUISSANCE MONTRE L'EXISTENCE DE DEUX REGIMES DE FONCTIONNEMENT POUR TOUS LES PLASMAS ETUDIES. LA TEMPERATURE ELECTRONIQUE EST PEU INFLUENCEE PAR LES CONDITIONS PLASMA DANS LE CAS DU TETRAETHOXYSILANE ET DE L'HEXAMETHYLDISILOXANE. LA SECONDE PARTIE EST CONSACREE A L'ANALYSE DE LA PHASE GAZ DU PLASMA. LA SPECTROMETRIE DE MASSE MONTRE QUE LES MONOMERES SONT FORTEMENT FRAGMENTES (PLUS DE 95% A PARTIR DE 100 WATT). LA SPECTROSCOPIE D'EMISSION OPTIQUE MET EN EVIDENCE L'ABONDANCE DU GROUPEMENT CO#+ DANS LE PLASMA TETRAETHOXYSILANE, ALORS QU'IL EST QUASIMENT INEXISTANT DANS LE PLASMA D'HEXAMETHYLDISILOXANE. LE PLASMA DU MELANGE HEXAMETHYLDISILOXANE-OXYGENE EST SEMBLABLE A CELUI DU TETRAETHOXYSILANE PUR. LES STRUCTURES DES DEPOTS OBTENUS SONT ASSEZ PROCHES. L'ETUDE DE L'EVOLUTION DE LA VITESSE DE CROISSANCE DES FILMS, DE LEUR STRUCTURE ET COMPOSITION EST TRAITEE DANS LA TROISIEME PARTIE. LES ANALYSES DES COUCHES DEPOSEES ONT MONTRE QUE L'INTRODUCTION DE L'OXYGENE DANS LE PLASMA ET LA POLARISATION DU SUBSTRAT CONTRIBUENT A L'ELIMINATION DES PARTIES ORGANIQUES INCORPOREES DANS LES DEPOTS
Author: Ahmed Belasri Publisher: Springer Nature ISBN: 9811554447 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 659
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This book highlights peer reviewed articles from the 1st International Conference on Renewable Energy and Energy Conversion, ICREEC 2019, held at Oran in Algeria. It presents recent advances, brings together researchers and professionals in the area and presents a platform to exchange ideas and establish opportunities for a sustainable future. Topics covered in this proceedings, but not limited to, are photovoltaic systems, bioenergy, laser and plasma technology, fluid and flow for energy, software for energy and impact of energy on the environment.
Author: YANNICK.. CHOUAN
Author: YANNICK.. CHOUAN
Author: ANNE.. PASTOL
Author: KARINE.. AUMAILLE
Author: Yannick Bacquet
Author: Cristian Ursu
Author: CELINE.. VIVIEN
Author: Mohamed Latreche
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Author: Ahmed Belasri