Etude de l'incorporation du carbone dans les revêtements à base de chrome élaborés par MOCVD
Institution:
Toulouse, INPTDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
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Abstract FR:
Des films de carbures de chrome monophases ou polyphases et plus ou moins contamines en carbone libre, ont ete elabores par mocvd (metalorganic chemical vapor deposition) a partir du bis(benzene)chrome(bbc), cr(c#6h#6)#2, dans differentes conditions. La nature des phases deposees, la composition et la structure des films sont correlees a la temperature de depot, a la pression totale dans le reacteur, ainsi qu'a la composition initiale de la phase gazeuse. Plus particulierement, l'incorporation du carbone dans les films a ete etudiee. Les resultats experimentaux sont compares a ceux obtenus par une etude thermochimique du processus de depot, realisee a l'aide d'un logiciel nomme gemini2, et visant a simuler le systeme c-cr-h-he. Cette etude a montre l'importance de deux parametres qui sont la pression totale de depot et la fraction molaire du bbc. Les tendances predites par les calculs thermodynamiques sont coherentes avec les resultats experimentaux. Cependant, un meilleur accord a ete trouve en supposant qu'une partie seulement des molecules de benzene participe a la reaction cvd. Ceci est coherent avec une decomposition partielle rapide du bbc dans le reacteur et suggere un role dominant de l'adsorption des molecules c#6h#6 sur la surface en cours de croissance. Il a ete montre que des depots de cr metallique pouvaient etre realises en operant sous pression atmospherique avec une faible fraction molaire de bbc et un large exces de h#2. Neanmoins, le fonctionnement d'un reacteur mocvd sous pression atmospherique est une contrainte pour revetir des pieces de grande taille ou de forme complexe. Une voie plus seduisante est l'addition d'hydrocarbures chlores dans le melange reactionnel gazeux qui inhibe la reaction de deshydrogenation des hydrocarbures aromatiques et supprime l'incorporation de carbone dans les couches. Nous avons ainsi montre qu'une faible quantite de c#6cl#6 additionnee au melange reactif gazeux permet de supprimer presque completement le carbone dans les depots ( 2% at. C). Cette formation de chrome metallique n'est pas predite par les calculs thermodynamiques, ce qui signifie que le processus est fortement controle par la cinetique