Abstract FR:

Les exceptionnelles proprietes physico-chimiques du diamant en font un materiau de choix pour de nombreuses applications technologiques dans des domaines aussi varies que la mecanique, l'optique ou l'electronique. Nous avons etudie la synthese du diamant sur substrat de silicium en utilisant une methode pvd assistee par irradiation aux ions. Nous avons defini un modele cinetique semi phenomenologique incluant les processus cles intervenant dans la pvd assistee aux ions: l'adsorption, l'activation et la pulverisation. Il en resulte que la formation du diamant est favorisee pour une assistance aux ions legers de basse energie et de fortes densites de courant. Il est de plus possible d'avoir une gravure selective des phases autres que la phase diamant a haute temperature. Nous avons realise des depots de carbone sur silicium a 800c comportant quatre etapes: -i- depot de carbone assiste par une irradiation aux ions ar#+ (150 kev), -ii- poursuite de l'assistance sans depot. Il y a alors creation d'une couche interfaciale de sic. -iii- reprise du depot assiste aux ions h#+ (30 kev). On observe alors la nucleation de cristaux de diamant de taille micrometrique. -iv- depot, a la temperature ambiante, sans assistance ionique. Cette etape ce caracterise par un phenomene de croissance des grains de diamant dont la taille atteint plusieurs dizaines de microns. Nous proposons une analyse de ces resultats experimentaux faisant appel a des mecanismes de micro decharges resultant de l'apport de charges du a l'irradiation a travers la couche interfaciale dielectrique de sic suivant un mecanisme assiste thermiquement de poole-frankel. Au sein de telles micro decharges, les conditions de temperature et pression sont suffisantes pour permettre la germination du diamant. L'etape croissance resulterait egalement d'effets electriques (courants corona). Nos travaux permettent de penser qu'il est possible d'envisager la synthese du diamant a la temperature ambiante