thesis

Dépôt chimique en phase vapeur de couches minces de nickel à partir de précurseurs métal-organiques

Defense date:

Jan. 1, 1998

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Institution:

Toulouse, INPT

Directors:

Abstract EN:

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Abstract FR:

Des couches minces de nickel ont ete elaborees par depot chimique en phase vapeur, a partir de deux precurseurs metal-organiques. Il n'a pas ete cherche a optimiser les conditions d'elaboration mais a comprendre l'influence des parametres sur les proprietes des depots. Le nickelocene, ni(c#5h#5)#2, precurseur de nickel classique, a servi de systeme modele. Les etudes correlees du materiau et de la phase gazeuse ont permis de proposer des mecanismes pour le depot. Ils ont egalement ete appuyes par des calculs thermodynamiques d'equilibre partiels. La vitesse de depot est optimale et constante pour des temperatures assez basses, entre 150-200c. A des temperatures superieures, la desorption est trop rapide pour que le depot ait lieu. La vitesse de depot depend de la diffusion du precurseur dans la couche limite et de la concentration d'hydrogene en surface. Pour de fortes concentrations de precurseurs en surface, l'hydrogene ne peut plus s'adsorber et la vitesse de la reaction diminue (cinetique de langmuir-inshelwood). De plus, des reactions entre molecules de precurseurs sont favorisees. Elles provoquent l'incorporation du carbone dans les depots de nickel, qui est un des problemes majeurs lies a l'utilisation de ce precurseur. Le second precurseur, ni(dmen)#2(cf#3coo)#2, a ete synthetise au laboratoire. Les depots se font entre 275 et 350c. La vitesse de depot est lente, controlee par l'apport en precurseur de la phase gazeuse (lie a la faible volatilite du precurseur) et par la reaction de surface. Elle est donc favorisee par l'augmentation de la temperature ou l'augmentation de la concentration de h#2 dans la phase gazeuse. La teneur en carbone des couches est importante. Elle augmente pour les fortes temperatures ou les faibles concentrations en hydrogene dans la phase gazeuse. La phase carbure de nickel peut se former, seule ou avec du nickel. Les autres heteroelements sont presents en tres faibles quantites. Des pistes sont donnees pour l'amelioration des conditions de manipulation et pour la modification chimique du precurseur.