Couches minces de nitrure d'aluminium à basse température pour la gestion thermique des composants de puissance PDF Download

Author: Julien Camus (Auteur d'une thèse en sciences des matériaux).)
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Author: Christophe Cibert
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Pages : 235

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Ce travail consiste en l’étude de couches minces d’alumine et d’AlN pour leur intégration dans des dispositifs MEMS et FBAR. Les couches d’alumine, déposées à température ambiante et à 800°C, présentent des propriétés intéressantes pour les procédés PLD et PECVD, ouvrant un grand nombre d’applications avec, pour la PECVD, un taux de dépôt plus élevé et une uniformité en épaisseur plus importante, et pour la PLD de meilleures propriétés mécaniques, optiques et diélectriques. Les conditions de dépôt de couches d’AlN hexagonal sur substrats Mo/Si ont été optimisées de façon à obtenir l’orientation (002) à la température de substrat la plus basse possible. Cette orientation est obtenue à une température de 800°C par PECVD et à une température de 200°C par PLD. Le coefficient piézoélectrique d33 des couches déposées par PLD a été mesuré entre 1,3 et 4,2 pm.V-1. La réponse piézoélectrique des couches déposées à température ambiante est due à la présence de nanoparticules d’AlN.

Author: Jean-Charles Loretz
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Pages : 378

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NOUS ELABORONS DES COUCHES MINCES DE NITRURE D'ALUMINIUM HYDROGENE ALN: H PAR PULVERISATION REACTIVE D'UNE CIBLE D'ALUMINIUM DANS UNE DECHARGE RADIOFREQUENCE ASYMETRIQUE DE MELANGE ARGON-AMMONIAC. L'OBTENTION DES FONCTIONS DE DISTRIBUTION EN ENERGIE DES ELECTRONS PAR SONDE ELECTROSTATIQUE PERMET UNE DETERMINATION PRECISE DES PROPRIETES ELECTRIQUES DE LA DECHARGE. L'ANALYSE DE SON EMISSION OPTIQUE PERMET L'ETUDE DE L'EQUILIBRE ENTRE NITRURATION ET PULVERISATION DE LA CIBLE CONTROLANT LA FORMATION DES FILMS. LES ANALYSES IR ET SIMS MONTRENT QUE, DES LA SORTIE DES ECHANTILLONS DU REACTEUR, IL Y A REACTION ENTRE L'ALN:H ET LA VAPEUR D'EAU POUR FORMER UNE COUCHE SUPERFICIELLE D'HYDROXYDE D'ALUMINIUM (AL(OH)#3). LA RAPIDITE DE CETTE REACTION EST ATTRIBUEE A LA FORTE HYDROGENATION DES FILMS. CETTE COUCHE JOUE ENSUITE LE ROLE DE REVETEMENT IMPERMEABLE ET CONFERE AUX FILMS UNE REMARQUABLE STABILITE CHIMIQUE. L'ETUDE STRUCTURALE PAR MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A TRANSMISSION, PAR DIFFRACTION ELECTRONIQUE, PAR DIFFRACTION DES RAYONS X ET PAR SPECTROMETRIE IR MONTRE QUE LES FILMS SONT CONSTITUES DE COLONNES CRISTALLINES PERPENDICULAIRES AU PLAN DU SUBSTRAT. ELLES PERDENT CETTE ORIENTATION A PARTIR D'UNE EPAISSEUR D'ENVIRON 5000 A. LEUR LONGUEUR EST D'ENVIRON 2000 A TANDIS QUE LEUR SECTION D'ENVIRON 350 A EST PEUT ETRE LIMITEE PAR LA FORTE HYDROGENATION DES FILMS. L'ORIENTATION PREFERENTIELLE DE L'AXE C ORTHOGONALEMENT AU PLAN DU SUBSTRAT EST TRES MARQUEE A BASSE TEMPERATURE ET A FAIBLE EPAISSEUR. LORSQU'ON ACCROIT LE TAUX D'AMMONIAC DANS LA DECHARGE, LES FILMS PASSENT D'UN ETAT CONDUCTEUR A UN ETAT ISOLANT. POUR LE MATERIAU ISOLANT, LA RESISTIVITE (10#1#4. CM) ET LA CONSTANTE DIELECTRIQUE D'ENVIRON 9 A 100 KHZ SONT PROCHES DE CELLES DU MATERIAU MASSIF. SEULES LES PERTES RESTENT PLUS ELEVEES (10#-#2) PROBABLEMENT A CAUSE DE LA COUCHE SUPERFICIELLE D'HYDROXYDE D'ALUMINIUM

Author: Arnaud Claudel
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Pages : 224

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En optoélectronique, l'avènement des technologies basées sur les nitrures du groupe III permettront une diminution de la consommation d'électricité dédiée à l'éclairage. Le nitrure d'aluminium, AlN, est particulièrement attractif pour la fabrication de diodes électroluminescentes UV. L’objectif de ce travail de thèse est d’étudier la faisabilité d'un procédé de croissance de monocristaux d'AlN à haute température à partir d'une phase gazeuse chlorée (HTCVD). Les dépôts d’AlN sont réalisés à partir de NH3 et AlCl3 synthétisé in-situ par chloruration de l’aluminium métallique par le chlore. Une étude thermodynamique préliminaire du système Al-N-Cl-H est réalisée afin de mettre en évidence les possibilités d'utilisation des matériaux, de montrer les mécanismes chimiques globaux et certains paramètres propices à l’élaboration d'AlN par CVD. Des conditions propices à l'élaboration de couches épitaxiées sont recherchées. Les dépôts polycristallins et épitaxiés réalisés sont étudiés structuralement et leurs propriétés sont caractérisées.

Author: THIERRY.. BAFFIE
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Pages : 216

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NOUS ETUDIONS L'ASSEMBLAGE PAR BRASAGE DU CUIVRE OFHC ET DU NITRURE D'ALUMINIUM FRITTE ALN AU MOYEN D'UN ALLIAGE CUIVRE-DYSPROSIUM (DY) CONTENANT 2,23%AT. DE DYSPROSIUM, ELEMENT CHOISI POUR SA FORTE AFFINITE AVEC L'AZOTE. LE BUT RECHERCHE EST L'OBTENTION DE JOINTS CU/ALN AYANT UN FORT POUVOIR DE TRANSFERT THERMIQUE ENTRE LES DEUX MATERIAUX. LA SURFACE DU NITRURE D'ALUMINIUM AVANT BRASAGE EST CARACTERISEE PAR SPECTROSCOPIE DE MASSE DES IONS SECONDAIRES EN TEMPS DE VOL (TOF-SIMS). CES ANALYSES MONTRENT QUE L'ALN EST OXYDE SUR PLUSIEURS DIZAINES DE NANOMETRES, LA COUCHE DE SURFACE POUVANT ETRE ASSIMILEE A L'OXYNITRURE ALO XN Y. L'ATTAQUE PAR UNE SOLUTION AQUEUSE D'ACIDE FLUORHYDRIQUE HF PERMET DE REDUIRE CETTE COUCHE A MOINS DE 10 NM. LE BRASAGE EST REALISE SOUS VIDE GRACE A UNE PROCEDURE EXPERIMENTALE SPECIFIQUE CONCUE POUR MINIMISER L'OXYDATION DE L'ALLIAGE ET DE ALN. APRES BRASAGE (1050\C SOUS VIDE PENDANT 30 MINUTES), LES INTERFACES CU-DY 2,23%AT./ALN SONT CARACTERISEES PAR UNE DOUBLE APPROCHE A L'ECHELLE MICRONIQUE (MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A BALAYAGE) ET NANOMETRIQUE (MICROSCOPIE ELECTRONIQUE EN TRANSMISSION). NOUS MONTRONS QUE L'ALLIAGE CU-DY ETABLIT, A SA FUSION, UNE INTERFACE REELLE A L'ECHELLE ATOMIQUE AVEC ALN. LE BON MOUILLAGE EST ATTRIBUE AUX FORTES INTERACTIONS ENTRE DY ET N DE L'ALN. AU COURS DU TEMPS, UNE COUCHE SUBMICRONIQUE DE DY 2O 3, CARACTERISEE PAR DIFFRACTION X ET SPECTROMETRIE DE PERTES D'ENERGIE ELECTRONIQUE, SE FORME PAR DIFFUSION VERS L'INTERFACE DU DY DE L'ALLIAGE ET DE L'OXYGENE DE ALN. PAR DES MESURES THERMIQUES FLASH DEVELOPPEES POUR CETTE ETUDE, NOUS MONTRONS QU'UN JOINT CU/CU-DY 2,23%AT./ALN PRESENTE UN COEFFICIENT D'ECHANGE THERMIQUE NEUF FOIS PLUS ELEVE QUE CELUI D'UN JOINT CU/TICUSIL/ALN, LE TICUSIL ETANT UNE BRASURE STANDARD. LE COEFFICIENT D'ECHANGE OBTENU DEMONTRE UN TRES BON CONTACT THERMIQUE ENTRE LE JOINT DE BRASURE ET L'ALN.

Author: James Mullot
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Pages : 163

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LES SUBSTRATS DE NITRURE D'ALUMINIUM SONT UTILISES DANS L'INDUSTRIE DE LA MICRO-ELECTRONIQUE EN RAISON DE LEUR FORTE CONDUCTIVITE THERMIQUE ET DE LEUR FAIBLE COEFFICIENT DE DILATATION THERMIQUE. LA CONDUCTIVITE THERMIQUE DU NITRURE D'ALUMINIUM VARIE EN FONCTION DE LA MICROSTRUCTURE MAIS AUSSI DE LA QUANTITE D'OXYGENE SITUEE DANS LA PHASE SECONDAIRE ET DANS LE RESEAU. POUR AUGMENTER CETTE CONDUCTIVITE, IL EST NECESSAIRE DE CONTROLER LA MICROSTRUCTURE, C'EST-A-DIRE LA REPARTITION DE LA PHASE SECONDAIRE ET DE DIMINUER LES QUANTITES D'OXYGENE. AFIN DE REDUIRE LA TENEUR EN OXYGENE, LE FLUORURE D'YTTRIUM EST UTILISE COMME AJOUT. LES DOSAGES D'OXYGENE METTENT EN EVIDENCE UNE DIMINUTION DE L'OXYGENE DU RESEAU DU NITRURE D'ALUMINIUM. L'UTILISATION DE L'AJOUT FLUORE PROVOQUE LA VOLATILISATION DU FLUORURE D'ALUMINIUM ET UNE FORMATION DE L'ALUMINATE D'YTTRIUM A PLUS BASSE TEMPERATURE. L'ETUDE DE L'INFLUENCE DU CYCLE DE FRITTAGE A PERMIS D'ETABLIR QUE LES TEMPERATURES DE TRAITEMENT THERMIQUE DE 1200 ET 1400C AVANT LE FRITTAGE A 1850C PERMETTENT D'OBTENIR UNE CONDUCTIVITE THERMIQUE DE 240 W/M.K. LES CONDITIONS D'OXYDATION DU NITRURE D'ALUMINIUM ONT ETE MISES AU POINT POUR REALISER UNE COUCHE D'ALUMINE PERMETTANT UNE BONNE ADHERENCE DU CUIVRE PAR LA METHODE DIRECT COPPER BONDING

Author: Anne Bouteville
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Pages : 252

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Author: Abdeslem Hafidi
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Pages : 154

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Le nitrure d'aluminium suscite à l'heure actuelle un gros intérêt en microélectronique pour ses possibilités d'emploi comme substrat isolant de forte conductivité thermique en remplacement de l'alumine. Dans ce travail, nous avons porte notre effort sur une approche fondamentale visant une meilleure compréhension des phénomènes régissant la conductivité thermique des céramiques a base de nitrure d'aluminium. Il existe une corrélation linéaire négative entre la diffusivité et la teneur en oxygène de la poudre de départ utilisée. La diffusivité thermique est très sensible à la moindre porosité, une décroissance de l'ordre de 30 à 40% étant observée pour une porosité pourtant minime de 0,5%. L'influence de la nature et de la quantité d'ajouts de densification a été mise en évidence. Quel que soit l'ajout, on note une réduction de la diffusivité en présence de faibles teneurs en ajouts par suite de la formation d'aluminates peu conducteurs. En présence de y203 ou de ce02, le comportement est très diffèrent en raison d'un optimum de diffusivité pour une teneur de 7 à 8%. Un tel phénomène s'observant aussi sur des frittes avec Cao obtenus en abaissant la température de frittage pour réduire la fluidité des phases secondaires. On en conclut a l'influence prédominante de la microstructure. C'est ce que confirme l'étude d'analyse d'images que nous avons effectuée sur des microstructures obtenues en microscopie électronique a balayage, la phase secondaire se concentre aux points triples et a des zones particulières de la microstructure pour des teneurs correspondant a un maximum de la diffusivité thermique.

Author: SANDRA.. GILLES
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Languages : fr
Pages : 163

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LES COUCHES MINCES DE (TI, AL)N FONT L'OBJET D'ATTENTIONS PARTICULIERES A CAUSE DE L'AMELIORATION SIGNIFICATIVE DE LA RESISTANCE A L'OXYDATION QU'ELLES PRESENTENT PAR RAPPORT AUX REVETEMENTS DURS DE TIN. NOUS AVONS TESTE L'UTILISATION DE PRECURSEURS ORGANO-METALLIQUES POUR SYNTHETISER DES FILMS DE (TI, AL)N A DES TEMPERATURES INFERIEURES A 400 C PAR LA TECHNIQUE DE DEPOT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR OMCVD. LES PRECURSEURS CHOISIS SONT LE TETRADIMETHYLAMIDE DE TITANE (TDMAT), L'HEXADIMETHYLAMIDE DE DIALUMINIUM (HDMADA) ET LE TRI-ISOBUTYL ALUMINIUM (TIBA). COMPTE TENU DES DONNEES THERMODYNAMIQUES DISPONIBLES, NOUS AVONS PU, A L'AIDE D'UN PROGRAMME DE SIMULATIONS THERMODYNAMIQUES, DETERMINER CERTAINES PLAGES DE PARAMETRES FAVORABLES AU DEPOT DE PHASES PURES DE NITRURES DE TITANE - ALUMINIUM. LES DIAGRAMMES D'EQUILIBRE DE PHASES STABLES ET METASTABLES DU SYSTEME TERNAIRE TI-AL-N ONT ETE ETABLIS ENTRE 200 ET 1600 C. L'ETUDE EXPERIMENTALE DES DEPOTS DES PHASES BINAIRES TIN ET AIN NOUS A PERMIS D'OPTIMISER LES PARAMETRES ET DE VOIR LEUR INFLUENCE SUR LA CONTAMINATION DES FILMS. EN FONCTION DE CES RESULTATS LES DEPOTS DE (TI,AL)N ONT ETE REALISES A L'AIDE DE DEUX MELANGES REACTIONNELS : - TETRADIMETHYLAMIDE DE TITANE + HEXADIMETHYLAMIDE DE DIALUMINIUM + AMMONIAC - TETRADIMETHYLAMIDE DE TITANE + TRI-ISOBUTYL ALUMINIUM + AMMONIAC LE PREMIER MELANGE REACTIONNEL NOUS A PERMIS DE DEPOSER A BASSE TEMPERATURE (400 C) A UNE PRESSION DE 25 MBAR, DES FILMS DE (TI,AL)N ; DE STRUCTURE CUBIQUE, CES FILMS SONT COMPOSES DE GRAINS DE TAILLE NANOMETRIQUE. LE PARAMETRE LE PLUS INTERESSANT POUR FAIRE VARIER LE RAPPORT AL/TI EST LE DEBIT D'AMMONIAC. LE DEUXIEME MELANGE REACTIONNEL SEMBLE PRATIQUE POUR DEPOSER DES MULTICOUCHES TIN/ALN.

Author: International Atomic Energy Agency
Publisher: International Atomic Energy Agency
ISBN: 9789201063205
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 72

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This publication results from a technical meeting on phenomenology and technologies relevant to in-vessel melt retention (IVMR) and ex-vessel corium cooling (EVCC). The purpose of the publication is to capture the state of knowledge, at the time of that meeting, related to phenomenology and technologies as well as the challenges and pending issues relevant to IVMR and EVCC for water cooled reactors by summarizing the information provided by the meeting participants in a form useful to practitioners in Member States.