Abstract FR:

Les recherches développées dans le cadre de ce travail de thèse visent à étudier les propriétés des films passifs formés sur les aciers inoxydables et les alliages inoxydables à base de nickel. Il s'agit plus précisément d'établir leur structure électronique à l'aide des techniques et des concepts de l'électrochimie des semi-conducteurs. L'étude est conduite sur des films minces formés à température ambiante en milieu tampon de pH 9,2 et sur les films beaucoup plus épais formés à température élevée (350°C) en milieu du type milieu primaire des réacteurs nucléaires. Sur le plan expérimental, l'étude a fait appel à des techniques de caractérisation analytiques (SDL et Auger) et structurales (MEB, RX rasants et spectroscopie Raman) ainsi qu'à des techniques électrochimiques et photoélectrochimiques. Les résultats obtenus révèlent que les zones des films passifs constituées par des oxydes de chrome et de fer présentent des semi-conductivités distinctes. Le modèle de structure électronique est celui d'une hétérojonction du type p-n. La spécificité de chaque film réside dans la nature des espèces chimiques responsables des zones de charges d'espace qui se développent aux interfaces métal-film et film-solution. L'action du molybdène sur la structure électronique est également discutée. Cette partie de l'étude s'appuie sur l'analyse théorique de la barrière de Schottky dans le cas où la contribution de plusieurs niveaux électroniques localisés dans la bande interdite est à prendre en compte. Enfin, le comportement des semi-conducteurs dégénérés est examiné dans la statistique de Fermi-Dirac. Le développement mathématique effectué dans ce travail concerne la résolution de l'intégrale de Fermi F1/2. Ce développement conduit à une relation du type Mott-Schottky laquelle est appliquée à l'étude des films passifs très fortement dopées formés sur du fer