Etude de l'influence du régime d'une décharge à barrière diélectrique dans un mélange HMDSO/N2, sur les propriétés d'un procédé de dépôt PDF Download
Are you looking for read ebook online? Search for your book and save it on your Kindle device, PC, phones or tablets. Download Etude de l'influence du régime d'une décharge à barrière diélectrique dans un mélange HMDSO/N2, sur les propriétés d'un procédé de dépôt PDF full book. Access full book title Etude de l'influence du régime d'une décharge à barrière diélectrique dans un mélange HMDSO/N2, sur les propriétés d'un procédé de dépôt by Rémy Maurau. Download full books in PDF and EPUB format.
Book Description
Nous avons étudié un procédé de dépôt par décharge à barrière diélectrique à la pression atmosphérique, pour l’obtention de films organosiliciés contenant des fonctions amine. Nous avons étudié l’effet du régime dans lequel opère la décharge sur la production de certaines espèces, telles que CN et CN2. En couplant ces résultats à l’analyse des films réalisés, nous avons pu mettre en évidence le fait que dans un régime filamentaire, le précurseur est fragmenté de manière plus importante. En particulier, les liaisons Si-CH3 sont détruites. Cependant, la quantité d’azote introduite dans le film, qui dépend pour beaucoup de celle de carbone, est plus importante dans le cas d’une décharge de Townsend, et le taux de fonctions amines est plus important. Le taux d’azote dépend également de la nature du substrat. La quantité d’azote introduite dans les films est en effet supérieure dans le cas d’un dépôt sur verre. Aucune explication n’a cependant été apportée à ce phénomène. Des cratères son également apparu dans les films obtenus sur cuivre en régime filamentaire.
Book Description
Nous avons étudié un procédé de dépôt par décharge à barrière diélectrique à la pression atmosphérique, pour l’obtention de films organosiliciés contenant des fonctions amine. Nous avons étudié l’effet du régime dans lequel opère la décharge sur la production de certaines espèces, telles que CN et CN2. En couplant ces résultats à l’analyse des films réalisés, nous avons pu mettre en évidence le fait que dans un régime filamentaire, le précurseur est fragmenté de manière plus importante. En particulier, les liaisons Si-CH3 sont détruites. Cependant, la quantité d’azote introduite dans le film, qui dépend pour beaucoup de celle de carbone, est plus importante dans le cas d’une décharge de Townsend, et le taux de fonctions amines est plus important. Le taux d’azote dépend également de la nature du substrat. La quantité d’azote introduite dans les films est en effet supérieure dans le cas d’un dépôt sur verre. Aucune explication n’a cependant été apportée à ce phénomène. Des cratères son également apparu dans les films obtenus sur cuivre en régime filamentaire.
Author: Naomi de Mejanes Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
Book Description
L'objectif de ce mémoire de maîtrise est de caractériser une Décharge à Barrière Diélectrique (DBD) à la pression atmosphérique dans l'azote en régime homogène. L'objectif est d'une part de mettre en évidence les différents paramètres fondamentaux de ces décharges (température électronique, densité électronique, densité d'espèces excitées et métastables) mais aussi leurs évolutions spatio-temporelles. Dans ce contexte une électrode fractionnée a été réalisée afin de caractériser la décharge le long du flux de gaz et des mesures de spectroscopie d'émission optique résolues spatialement et temporellement ont été utilisées afin d'étudier la physico-chimie de ces décharges. Des variations de tension de claquage et de courant de décharge ont pu être observées entre l'entrée et la sortie du réacteur plasma. Cette variation a pu être reliée à une modification de la population de métastables d'azote N2(A) le long du flux de gaz. De plus, aucune variation significative de la température électronique n'a été relevé. Dans ce travail, des effets d'étalement de la décharge de Townsend ont été mis en évidence grâce à une méthode simple et rapide d'estimation de la surface de décharge. La décharge s'initie d'abord en sortie à cause d'une plus forte population d'espèces énergétiques par rapport à l'entrée. Les mauvaises estimations de surface de décharge conduisent à de mauvaises estimations des valeurs des capacités du circuit équivalent et donc à des paramètres électriques tels que le courant de décharge et la tension appliquée au gaz erronés. Ceci peut donner lieu à de mauvaises interprétations de la physique des DBD. La méthode proposée peut s'appliquer avec ou sans électrode fractionnée ainsi qu'en présence d'espèces réactives appropriées pour le dépôt de couches minces fonctionnelles et multifonctionnelles.
Book Description
Ce travail s'inscrit dans le cadre du développement d'un procédé de traitement de surface par Décharge à Barrière Diélectrique (DBD) à pression atmosphérique. Une DBD est une source de plasma hors équilibre thermodynamique caractérisée par la présence d'au moins un diélectrique dans le passage du courant, permettant d'éviter la transition à l'arc. Le régime normal de fonctionnement d'une DBD est filamentaire : les répartitions spatiales et temporelles de l'énergie sont fortement inhomogènes, ce qui n'est pas compatible avec la réalisation d'un traitement de surface. Cependant, il est possible d'obtenir une décharge homogène (similaire à celles obtenues à basse pression) dans certaines conditions (excitation électrique, configuration d'électrodes, ...) mais uniquement à faible puissance. L'objectif de cette étude est d'une part d'améliorer le transfert de puissance dans la décharge et d'autre part de comprendre les mécanismes de transition du régime homogène au régime filamentaire.
Book Description
L'objectif de ce travail est de modéliser la formation de poudres dans une décharge contrôlée par barrière diélectrique fonctionnant à la pression atmosphérique en mélange N2-N2O-SiH4. Ces décharges sont notamment utilisées pour l'activation de surface polymères depuis plusieurs années, et l'apparition de poudres est un facteur limitant pour cette application. Les décharges contrôlées par barrière diélectrique sont des décharges impulsionnelles. Elles sont normalement constituées d'une multitude de micro-décharges. Cependant, sous certaines conditions, il est possible d'obtenir une décharge homogène (de Townsend) constituée d'un seul canal de décharge recouvrant uniformément toute la surface des électrodes. Dans un premier temps, nous avons étudié le mécanisme responsable de l'obtention d'une décharge de Townsend dans l'azote, le gaz majoritaire de notre décharge. Le modèle fluide unidimensionnel que nous avons développé a permis de mettre en évidence le rôle primordial de l'émission secondaire d'électrons induite par l'impact des métastables N2(A3S+u) à la cathode.Nous avons ensuite étudié la formation de poudres dans une décharge de Townsend en mélange N2 - N2O - SiH4.. Un schéma réactionnel décrivant la polymérisation d'espèces oxydées du silane contenant jusqu'à dix atomes de Si a été établi. Les réactions chimiques ainsi que les constantes de vitesse appropriées ont été sélectionnées en tenant compte de l'influence de la température et de la pression du gaz. Dans l'hypothèse d'une nucléation homogène (basée sur les neutres), la modélisation numérique a permis d'identifier les espèces à l'origine des poudres.
Author: Nicolas Ghérardi Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 198
Book Description
L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST L'ETUDE DE DECHARGES CONTROLEES PAR BARRIERE ELECTRIQUE FONCTIONNANT A LA PRESSION ATMOSPHERIQUE UTILISEE POUR L'ACTIVATION DE SURFACES POLYMERES ET LA REALISATION DE DEPOTS. L'APPROCHE SUIVIE CONSISTE A ETUDIER SIMULTANEMENT LES PHASES GAZEUSE ET SOLIDE AFIN DE CONTRIBUER A UNE MEILLEURE COMPREHENSION DE L'INTERACTION ENTRE CES DEUX MILIEUX. LES DECHARGES CONTROLEES PAR BARRIERE DIELECTRIQUE SONT DES DECHARGES IMPULSIONNELLES. ELLES SONT NORMALEMENT CONSTITUEES D'UNE MULTITUDE DE MICRO-DECHARGES. NOUS AVONS CEPENDANT MONTRE QUE DANS L'AZOTE A LA PRESSION ATMOSPHERIQUE UNE DECHARGE LUMINESCENTE CONSTITUEE D'UN SEUL CANAL DE DECHARGE COUVRANT UNIFORMEMENT TOUTE LA SURFACE DES ELECTRODES PEUT ETRE GENEREE. CETTE DECHARGE EST CONTROLEE PAR L'EMISSION SECONDAIRE D'ELECTRONS A LA CATHODE SUITE AU BOMBARDEMENT IONIQUE. NOUS AVONS ENSUITE DETERMINE QUE POUR OBTENIR CETTE DECHARGE, IL FAUT QUE LE CHAMP D'AUTO ENTRETIEN SOIT INFERIEUR AU CHAMP NOMINAL DE CLAQUAGE DANS L'AZOTE CE QUI NECESSITE UNE VITESSE DE VARIATION DE LA TENSION APPLIQUEE SUR LE GAZ LENTE ET UNE DENSITE D'ELECTRONS GERMES AU MOMENT DE L'AMORCAGE ELEVEE. CES ELECTRONS SONT CREES PAR IONISATION PENNING ENTRE DEUX MOLECULES METASTABLES DE L'AZOTE. C'EST DONC ESSENTIELLEMENT LA DENSITE DE CES METASTABLES QUI CONTROLE LE REGIME DE DECHARGE. CES RESULTATS ONT ETE ETENDUS AUX MELANGES N 2-N 2O-SIH 4 AFIN D'EVALUER LES POTENTIALITES DE CETTE DECHARGE POUR LES TRANSFORMATIONS DE SURFACE. CONCERNANT LES DEPOTS SILICIES, LE MECANISME DE DEPOT PREPONDERANT A ETE DEFINI A PARTIR DE LA SPECTROSCOPIE D'EMISSION DU GAZ CORRELEE AUX ANALYSES CHIMIQUES ET MORPHOLOGIQUES DE LA SURFACE. IL A ETE DETERMINE QUE LES PRECURSEURS DU DEPOT DEPENDENT DU REGIME DE DECHARGE. EN EFFET, LE RAPPORT METASTABLES/ELECTRONS EST BEAUCOUP PLUS IMPORTANT DANS UNE DECHARGE LUMINESCENTE QUE DANS UNE DECHARGE FILAMENTAIRE. CECI CONDUIT A UNE CHIMIE DANS LE GAZ BEAUCOUP PLUS SELECTIVE LORS D'UNE DECHARGE LUMINESCENTE.
Author: Nicolas Heim Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 193
Book Description
Une décharge à barrière diélectrique (DBD) provenant d'un claquage de type Townsend et entretenue dans un régime luminescent peut aboutir à une décharge d'apparence homogène ou filamentaire. Grâce à une importante variété de structures filamentaires observables et à leurs similarités avec les structures observées dans d'autres domaines, les DBD sont d'un grand intérêt en dynamique des systèmes non linéaires. Numériques ou expérimentaux, les moyens d'études de systèmes complexes se doivent d'être en premier lieu fiables et simples. Une grande partie du temps de cette thèse a consisté à mettre en place un dispositif expérimental permettant d'obtenir des résultats reproductibles et à élaborer un code numérique de décharge à zéro dimension permettant des calculs rapides tout en conservant la physique essentielle des décharges. Un code fluide à deux dimensions préexistant a aussi été utilisé. Ces trois outils, par leurs complémentarités et leurs versatilités propres, ont offert des possibilités d'investigations plus poussées qu'auparavant. La question principale posée au début de la thèse concerne l'origine de l'instabilité d'une décharge menant à une structuration spatiale. Pour y répondre, une des études visa à regarder l'influence de l'ajout d'une impureté sur les paramètres expérimentaux observables grâce à la combinaison de résultats expérimentaux et numériques. Les décharges ont été réalisées dans les gaz rares tels que l'hélium, le néon et l'argon et l'impureté ajoutée est de l'azote. L'un des principaux résultats montre que dans le néon, l'effet Penning joue un rôle central dans la structuration. D'autres travaux menés en parallèle ont entre autres visé à identifier les facteurs responsables de la taille des filaments ou à aborder la spatialisation d'une décharge à partir de modèles 0D couplés.
Book Description
L'objectif de ce travail est de mieux comprendre les principaux mécanismes de dépôt de couches minces assisté par plasma à pression atmosphérique en vue d'optimiser les procédés conduisant à une couche d'oxyde de silicium à partir d'un mélange HMDSO-N2O-N2 ou SiH4-N2O-N2. Après avoir déterminé de manière précise les propriétés chimiques et structurales des couches réalisées dans diverses conditions expérimentales, le procédé est simulé en utilisant FLUENT(c) en prenant en compte les phénomènes d'écoulement et de transfert réactif de matière. Validé par comparaison avec les résultats expérimentaux, ce modèle donne accès à une meilleure compréhension des mécanismes gouvernant la croissance du film. Pour le mélange à base de HMDSO, nos résultats montrent que la dissociation du précurseur en radicaux siliciés est l'étape limitante du procédé. Le modèle a permis de quantifier l'importance de la convection et de la diffusion dans le transport des radicaux. Il a mis en évidence le quenching par HMDSO des métastables d'azote, espèces responsables de la dissociation du précurseur. Pour les mélanges à base de SiH4, le modèle a montré que la cinétique de formation des poudres est plus rapide que celle correspondant aux taux maximums de collision issus de la théorie cinétique des gaz. Par ailleurs, nous avons établi l'influence des recirculations de gaz sur la stabilité des décharges et sur l'homogénéité des dépôts. Sur la base de nos résultats, une étude d'optimisation du procédé est effectuée.
Book Description
FACE AUX PROBLEMES D'ENVIRONNEMENT CROISSANTS, ON ASSISTE AU DEVELOPPEMENT DE NOUVEAUX PROCEDES DIT D'OXYDATION AVANCEE, QUI UTILISENT LA FORTE REACTIVITE DES PLASMAS HORS-EQUILIBRE POUR TRAITER DES EFFLUENTS GAZEUX POLLUES. CETTE ETUDE SE PLACE DANS CETTE THEMATIQUE, ET CONCERNE LE DEVELOPPEMENT ET LA CARACTERISATION DE DIFFERENTS TYPES DE DECHARGES A BARRIERE DIELECTRIQUE (DBD) EN MODE IMPULSIONNEL DECLENCHE POUR LA SYNTHESE D'ESPECES OXYDANTES (OH ET O#3). APRES DES EXPERIENCES PRELIMINAIRES DE SYNTHESE D'OZONE AVEC UN REACTEUR DBD FIL/CYLINDRE, DEUX SYSTEMES (ANNULAIRE ET SURFACE) ONT ETE DEVELOPPES SPECIFIQUEMENT POUR CETTE APPLICATION. LE REACTEUR DECHARGE DE SURFACE (DS) S'EST REVELE PARTICULIEREMENT EFFICACE (O#3 = 180 G/M#3 ET RENDEMENT = 3.7%). DANS UN DEUXIEME TEMPS, LES RAYONNEMENTS UV ISSUS DES RADICAUX HYDROXYL OH(A-X) DANS LES MELANGES ARGON VAPEUR D'EAU ONT FAIT L'OBJET D'UNE ETUDE DETAILLEE. LA MAITRISE DE CES EMISSIONS A PERMIS LE DEVELOPPEMENT D'UN DIAGNOSTIC SIMPLE ET PEU ONEREUX DE MESURE DE CONCENTRATION DES RADICAUX OH(X). APRES VALIDATION, CETTE TECHNIQUE BASEE SUR L'ABSORPTION DE RAYONNEMENT AUTO-ACCORDE, A ETE EXPLOITEE DANS UNE ETUDE PARAMETRIQUE DE PRODUCTION DES RADICAUX OH(X) DANS DES MELANGES HUMIDES (ARGON ET AIR). UN DERNIER VOLET A ETE CONSACRE A LA MISE EN OEUVRE D'UN REACTEUR DOUBLE ENVELOPPE DOUBLE DECHARGE (RDED#2). APRES UNE CARACTERISATION DES RAYONNEMENTS VUV ISSUS DE DECHARGES DANS LE XENON, LA PRODUCTION D'ESPECES OXYDANTES A ETE ETUDIEE DANS UNE DECHARGE D'AIR HUMIDE AVEC ET SANS L'ASSISTANCE DE LA DECHARGE ANNEXE (XENON). DANS LA SUITE, DES EXPERIENCES ONT ETE REALISEES POUR TENTER DE METTRE EN EVIDENCE LES PRINCIPAUX CANAUX DE DESTRUCTION D'UN POLLUANT (TCE), ET EN PARTICULIER DETERMINER L'IMPACT DES ESPECES RADICALAIRES (O, OH) SUR LA CONVERSION DU TCE ET LA NATURE DES SOUS-PRODUITS GENERES.
Book Description
A LA PRESSION ATMOSPHERIQUE, LES DECHARGES ELECTRIQUES CONTROLEES PAR BARRIERE DIELECTRIQUE SONT NORMALEMENT DES DECHARGES FILAMENTAIRES. RECEMMENT, UNE DECHARGE LUMINESCENTE CONSTITUEE D'UN SEUL CANAL DE DECHARGE COUVRANT UNIFORMEMENT TOUTE LA SURFACE DES ELECTRODES A ETE OBTENUE A LA PRESSION ATMOSPHERIQUE DANS L'HELIUM. CE NOUVEAU REGIME DE DECHARGE EST TRES INTERESSANT POUR LE TRAITEMENT DE SURFACE DES POLYMERES CAR IL EST SUSCEPTIBLE D'INDUIRE DES TRANSFORMATIONS DE SURFACE BEAUCOUP PLUS HOMOGENES ET CONTROLEES QU'UNE DECHARGE FILAMENTAIRE. L'OBJECTIF DE CETTE THESE ETAIT DOUBLE : D'UNE PART DEFINIR LES MECANISMES DE TRANSITION ENTRE LES REGIMES FILAMENTAIRE ET LUMINESCENT DES DECHARGES CONTROLEES PAR BARRIERE DIELECTRIQUE, ET D'AUTRE PART CONTRIBUER A UNE MEILLEURE DETERMINATION DES ESPECES ACTIVES DE LA DECHARGE AGISSANT SUR LA SURFACE. POUR ATTEINDRE CES OBJECTIFS, LE GAZ ET LA SURFACE ONT ETE ETUDIES SIMULTANEMENT. DEUX POLYMERES ONT ETE ENVISAGES, LE POLYPROPYLENE POUR AUGMENTER L'ENERGIE DE SURFACE ET LE POLYETHYLENE TEREPHTALATE POUR AMELIORER L'ADHESION. L'ETUDE A COMMENCE DANS L'HELIUM, OU LES REGIMES FILAMENTAIRE ET LUMINESCENT AINSI QUE LA TRANSITION ENTRE CES DEUX DECHARGES ONT ETE CONSIDERES. ENSUITE, LES CONCLUSIONS ONT ETE ETENDUES A L'AZOTE, CE QUI A PERMIS D'OBTENIR UNE DECHARGE LUMINESCENTE DANS CE GAZ. A PARTIR DE LA MESURE DU COURANT, DES SPECTRES D'EMISSION ET DE PHOTOGRAPHIES A COURT TEMPS DE PAUSE DE LA DECHARGE, IL A ETE MONTRE QUE LE REGIME DEPEND DE LA DENSITE D'ELECTRONS GERMES DANS LE GAZ LORS DE L'AMORCAGE ET QUE LE MECANISME A L'ORIGINE DE L'AUTO-ENTRETIEN DU REGIME LUMINESCENT A LA PRESSION ATMOSPHERIQUE EST L'EMISSION D'ELECTRONS SECONDAIRES A LA CATHODE. LES DECHARGES CONTROLEES PAR BARRIERE DIELECTRIQUE ETANT IMPULSIONNELLES, L'EFFET MEMOIRE D'UNE DECHARGE A L'AUTRE DEFINI LEURS REGIMES. LA FORME DU CHAMP ELECTRIQUE ET LA DENSITE DE METASTABLES CONTROLENT LA DENSITE D'ELECTRONS GERMES : LE CHAMP PIEGE DES ELECTRONS DANS LE GAZ D'UNE DECHARGE A LA SUIVANTE, ET LES METASTABLES, VIA L'EFFET PENNING, CREENT DES ELECTRONS ENTRE 2 DECHARGES. CETTE ETUDE A AUSSI FAIT RESSORTIR L'IMPORTANCE DE L'ENDROIT DANS L'ESPACE GAZEUX OU SONT CREEES LES ESPECES ACTIVES DE LA DECHARGE. CET EFFET EST EXACERBE A LA PRESSION ATMOSPHERIQUE DU FAIT QUE LES LIBRES PARCOURS MOYENS SONT DE QUELQUES MICRONS. L'IMPORTANCE DES IONS N + 2 DE FAIBLE ENERGIE POUR LE TRAITEMENT DE LA SURFACE DES POLYMERES A AUSSI ETE MISE EN EVIDENCE A PARTIR DES RESULTATS D'ANALYSE ESCA DE LA SURFACE COUPLEE A LA SPECTROSCOPIE D'EMISSION DU GAZ.
Author: Rémy Maurau
Author: Rémy Maurau
Author: Naomi de Mejanes
Author: Mohamed Chérif Bouzidi
Author: Catherine Khamphan
Author: Nicolas Ghérardi
Author: Nicolas Heim
Author: Ionut Enache
Author: CYRILLE.. HIBERT
Author: GAMAL.. GOUDA