Tesi: "Pulvérisation cathodique magnétron en atmosphère réactive"

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Gilbert, Benjamin. "Synthèse de films nanocomposites Ag/YSZ, Ag/CGO & Ag(Cu)/CGO par pulvérisation cathodique magnétron réactive pour l’électrocatalyse de l’éthylène en oxyde d’éthylène". Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0257.

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Abstract (sommario):

L’oxyde d’éthylène (OE) est un précurseur de nombreuses réactions de chimie fine. Il est produit par la réaction d’époxydation de l’éthylène sur un catalyseur à base d’argent. Néanmoins, afin d’atteindre des sélectivités élevées, le procédé industriel utilise des additifs chlorés dans la phase gaz peu écologiques et des modérateurs alcalins sur le catalyseur. L’objectif de cette étude est d’augmenter la sélectivité vers OE sans utilisation de promoteurs chlorés grâce à des électrocatalyseurs Ag/oxydes à structure fluorite synthétisés en couche mince par pulvérisation cathodique magnétron en atmosphère réactive à haute pression. Durant les tests de catalyse les électrocatalyseurs ont été polarisés dans des cellules en configuration 3 électrodes dédiées à la promotion électrochimique de la catalyse, EPOC. Trois systèmes poreux (Ag/YSZ, Ag/CGO & Ag(Cu)/CGO) ont été développés par pulvérisation cathodique magnétron. Le film Ag/YSZ 4 Pa 25 mA présente une microstructure botryoïde caractéristiques d’une séparation des charges d’argent et de la matrice YSZ. Le film nanocomposite Ag/CGO 4 Pa 70 mA présente une morphologie ouverte de type cerveau avec des nano porosités débouchantes. Enfin, le film Ag(Cu)/CGO 4 Pa 70 mA est constitué de nanofils hydrophobes multiphasés entropique. Durant les tests en conditions d’époxydation de l’éthylène en milieu réducteur, le film Ag/CGO 4 Pa 70 mA a présenté un maximum de sélectivité vers OE de 16,55 % à 220 °C et, sous polarisation, la sélectivité a pu être augmentée de 2,78 % sans modification de la vitesse de réaction par effet NEMCA
Ethylene oxide (EO) is an essential building block for the chemical industry. It is produced by the ethylene epoxidation reaction over a silver-based catalyst. Nevertheless, to achieve high selectivity, industrial processes use chloride additives in the gas phase and alkaline moderators on the catalyst. The aim of this study is to increase EO selectivity without chloride additives thanks to Ag/fluorite oxides electrocatalysts synthesized by reactive magnetron sputtering and incorporated in a 3-electrodes configuration cell designed for electrochemical promotion of catalysis, EPOC. Three porous systems (Ag/YSZ, Ag/GDC, Ag(Cu)/GDC) have been synthesized by reactive magnetron sputtering. Ag/YSZ 4 Pa 25 mA nanocomposite thin film exhibits a botryoidal microstructure characteristic of silver segregation inside the YSZ matrix. Ag/GDC 4 Pa 70 mA nanocomposite thin film exhibits a brain like-morphology with open nanoporosities. Ag(Cu)/GDC 4 Pa 70 mA nanocomposite thin film consists of multi-phase hydrophobic entropic nanowires. During catalytic tests under ethylene epoxidation conditions in reducing medium, Ag/GDC 4 Pa 70 mA showed the maximum EO selectivity of 16.55 % at 220 °C and, under polarization, selectivity boost of 2.78 % occur without the appearance of NEMCA effect

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Batan, Abdelkrim. "Dépôt de films minces de silicium et de nitrures de silicium par pulvérisation cathodique réactive magnétron". Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2006. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210791.

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Ternon, Céline. "Nanostructures luminescentes à base de silice et de silicium : de l'élaboration par pulvérisation magnétron réactive à la modélisation de la photoluminescence". Caen, 2002. http://www.theses.fr/2002CAEN2057.

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Abstract (sommario):

Ce travail présente le développement d'une méthode originale d'élaboration basée sur la pulvérisation magnétron réactive d'une cible de silice pour l'obtention de matériaux luminescents à base de silicium. Les paramètres d'élaboration (gaz et température) permettent le contrôle de la composition du matériau déposé (SiO2, composite Si-SiO2 ou Si). Deux types de structures ont été élaborés et étudiés : Les composites Si-SiO2 où des nanocristaux de silicium sont noyés dans une matrice de silice : Un processus expérimental est développé afin d'accroître l'intensité de photoluminescence de ces matériaux. Les multicouches où alternent couches de silicium de quelques nanomètres et couches de silice d'une dizaine de nanomètres : Une étude expérimentale et théorique de la photoluminescence, en corrélation avec la microstructure du silicium, nous a permis de déterminer l'origine de l'émission, à savoir les structures nanométriques et la présence d'une région interfaciale entre silicium et silice.

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Combadière, Laurette. "Contribution à l'étude fondamentale de la pulvérisation cathodique magnétron réactive : application à la réalisation de couches minces de nitrure de titane". Limoges, 1992. http://www.theses.fr/1992LIMO0170.

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Jin, Chengfei. "Dépôts de TaNx par pulvérisation cathodique magnétron à fort taux d'ionisation de la vapeur pulvérisée". Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00638786.

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Abstract (sommario):

Grâce à ses excellentes propriétés physiques et chimiques (stable thermiquement, bon conducteur électrique et de chaleur, ductile, très dur mécaniquement, bonne inertie chimique), le matériau tantale et son nitrure TaNx sont utilisés comme revêtement de surface des outils, résistance électrique, barrière de diffusion au cuivre, croissance de nanotubes par un procédé chimique catalytique en phase vapeur. C'est ce matériau et son nitrure que nous avons étudiés lors de cette thèse.Aujourd'hui les exigences des industriels nécessitent que la pulvérisation cathodique magnétron (PCM) puisse être appliquée aux pièces de formes complexes. La principale limitation de cette méthode de dépôt est que la plupart des particules pulvérisées sont neutres. Pour contrôler l'énergie et la trajectoire des particules pulvérisées, des nouveaux procédés IPVD (Ionized Physical Vapor Deposition) ont été développés pour ioniser les atomes pulvérisés. Le procédé RF-IPVD (Radio-Frequency Ionized Physical Vapor Deposition) permet, grâce à une boucle placée entre la cible et le substrat et polarisée en RF, de créer un second plasma permettant d'ioniser la vapeur pulvérisée. Un autre procédé a été développé : nommé HIPIMS (High Power Impulse Magnetron Sputtering), ce procédé utilise une alimentation fournissant des impulsions de courte durée et de forte puissance au lieu d'une alimentation DC. Les particules pulvérisées peuvent être ionisées dans le plasma magnétron qui est très dense lors des impulsions. Nous avons réalisé des couches minces de Ta par PCM, RF-IPVD et HIPIMS, et des couches minces de TaNx par PCM et HIPIMS. Les différentes propriétés des décharges et des couches minces sont étudiées et comparées dans ce mémoire.

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Baraket, Mira. "Élaboration et caractérisation de revêtements nano-structurés à base de nitrure de chrome par pulvérisation cathodique magnétron en condition réactive : propriétés mécaniques et tribologiques". Besançon, 2008. http://www.theses.fr/2008BESA2049.

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Abstract (sommario):

Cette étude porte sur l’élaboration et la caractérisation des propriétés de revêtements nanostructurés à base de nitrure de chrome (CrN) en vue de leur application sur des outils de coupe et/ou de mise en forme. Les dépôts ont été élaborés par pulvérisation cathodique magnétron en conditions réactives à partir de cibles métalliques (Cr, Si et Ag) sur un porte substrat statique et rotatif polarisable en courant continu (DC) et en radio fréquence (RF). La première partie de l’étude porte sur l’influence des principaux paramètres d’élaboration (pression partielle d’azote, polarisation du substrat) sur les propriétés du CrN. L’effet de ces paramètres a été suivi principalement sur les propriétés mécaniques (dureté, module de Young, contraintes internes, etc. ) et structurables. Une attention particulière a ensuite été portée à l’influence de l’addition de silicium aux revêtements de CrN. Les caractéristiques chimiques, mécaniques, tribologiques et structurales des dépôts de type CrSiN ont été étudiées en fonction de la teneur en silicium des films (nano-dureté, module de Young, DRX, MET, etc. ). Une étude par XPS a permis de mettre en évidence la présence de liaisons Si-N et de la phase Si3N4 dans les revêtements présentant des taux de silicium supérieur à 1 % at. %. La résistance à l’oxydation à haute température a également été étudiée en fonction des conditions de dépôt. Finalement, des revêtements multicouches nanométriques CrN/Ag et CrSiN/Ag ont été élaborés avec des périodicités comprises entre 8 et 24 nm. L’épaisseur de la couche d’argent ainsi que l’épaisseur totale ont été maintenues constantes pour l’ensemble des dépôts, le seul paramètre variable étant l’épaisseur de la couche de nitrure. L’influence de l’épaisseur de cette couche (CrN ou CrSiN) sur les propriétés mécaniques, tribologiques et sur la résistance à l’oxydation des multicouches est alors présentée et discutée
The present work deals with structural, mechanical and tribological characterization of nanostructured chromium nitride (CrN) based thin films for cutting tool applications. Coatings are deposited by DC reactive magnetron sputtering from metallic targets (Cr, Si and Ag) on static and rotating substrate holders with RF or DC bias. The influence pf plasma parameters (nitrogen partial pressure and substrate bias) on the mechanical properties of CrN is studied. In order to improve its mechanical properties, silicon is then introduced to CrN thanks to silicon coupons placed on the erosion track of Cr target or by cosputtering of Cr and Si targets; The fraction of silicon into the coatings is then increased in order to achieve the formation of NC-CrN/A-Si3N4 nanocomposite. Chemical, mechanical, tribological and structural properties are studied as a function of silicon content using GDOES, EPMA, nano and microindentation, pin on discs, scratch tests, XRD, SEM and TEM techniques. Si3N4 phase is detected from 1 at. % of silicon by XPS measurements. An increase of the hardness is observed while adding silicon to CrN with two maximum at 5 and 10 at. % of silicon. The resistance to oxidation at high temperature is also studied. To improve the tribological properties of the films, silver is introduced as a solid lubricant in a multilayer structure of CrN/Ag and CrSiN/Ag in the nanoscale range. Multilayers periodicity ranges from 8 to 24 nm. The silver nanolayer and the total coating thicknesses are maintained constant at 4 nm and 2 µm respectively for all the coatings. The nitride layer thickness is the only parameter that has been modified in the multilayer coatings. The influence of the thickness of CrN and CrSiN monolayers on the mechanical and tribological properties is presented and discussed. The resistance to oxidation at high temperatures of all coatings is also examined

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Sayah, Imane. "Etude de revêtements photocatalytiques à base de dioxyde de titane nanostructuré élaborés par pulvérisation cathodique magnétron en condition réactive". Thesis, Belfort-Montbéliard, 2014. http://www.theses.fr/2014BELF0249/document.

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Abstract (sommario):

Le développement de photocatalyseurs en couches minces supportées constitue un intérêt majeur autorisant une séparation efficace des produits de réaction, en dépit d’une réduction de leur surface spécifique par rapport à des nanopoudres du même matériau. La synthèse de revêtements de TiO2 par pulvérisation cathodique magnétron en condition réactive fait l’objet de recherches intensives. Cette technique permet de contrôler, à travers les paramètres d’élaboration, la structure et les propriétés physicochimiques et photocatalytiques des revêtements.Afin de s’affranchir de la contamination du catalyseur par le sodium du verre lors de traitements en température ou lors de recuits de couches déposées à l’ambiante, une barrière de diffusion en SiNx est intercalée et son épaisseur est fixée pour la suite de l’étude. Différentes couches de TiO2 ont été élaborées à haute pression dans un réacteur doté d’un système de contrôle en boucle fermée basé sur la spectroscopie d’émission optique. L’effet de la cristallisation in situ à différentes températures sur les différentes propriétés des revêtements TiO2 a été étudié et les propriétés de ces derniers ont été comparées à celles des échantillons synthétisés sur des substrats froids et recuits ex situ aux mêmes températures.Enfin, des premiers travaux portant sur l’influence de l’introduction de l’argent en différentes teneurs sur l’efficacité photocatalytique sous lumière visible des couches de TiO2 cristallisées in situ et ex situ sont présentés
The development of supported photocatalysts thin films is of major interest allowing an efficient separation of the reaction products, in spite of their specific area reduction compared to nanometric scale powders. The synthesis of TiO2 coatings by reactive magnetron sputtering is the subject of intensive researches. This technique allows, trough the control of the deposition parameters, to manage the structure and the physicochemical and photocatalytic properties of the coatings. In order to hinder the sodium contamination of the catalyst from the glass substrate, either during in situ or ex situ heating of the coating, a SiNx diffusion barrier is intercalated with a fixed thickness. Different layers of TiO2 were prepared at high pressure in a reactor equipped with a closed-loop control system based on optical emission spectroscopy. The influence of the in situ crystallization at different temperatures on the properties of the TiO2 coatings was studied. These properties were compared with those of samples synthesized ex situ and at the same temperatures. Finally, first studies on the influence of silver enrichment at different contents on photocatalytic activity under visible light of TiO2 layers crystallized in situ and ex situ, are presented

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Benzeggouta, Dhafira. "Etude de procédés de dépôts de films minces par décharge magnétron fortement ionisée". Paris 11, 2008. http://www.theses.fr/2008PA112090.

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Abstract (sommario):

Pour certaines applications récentes, il est nécessaire de réaliser des dépôts sur des pièces de formes complexes ou avec des exigences de qualité de plus en plus poussées. Le principal inconvénient de la pulvérisation cathodique magnétron est que les atomes sont pulvérisés et déposés à l'état neutre. Il est alors très difficile de modifier leur trajectoire ou leur énergie lors du dépôt. Une amélioration du procédé a consisté à développer un procédé RF-IPVD (Ionized Physical Vapour Deposition) permettant de générer entre la cible et le substrat une seconde décharge de type radiofréquences (RF) pour ioniser la vapeur pulvérisée. Une deuxième technique alternative a été développée, en appliquant des jmpulsions de forte puissance sur la cathode HPPMS (High Power Pulsed Magnetron Sputtering). La forte puissance appliquée au niveau de la cible permet de réaliser l'ionisation des espèces pulvérisées directement dans le plasma magnétron. Nous avons choisi d'étudier ces deux procédés pour le dépôt en mode réactif (Ar+02) de l'oxyde conducteur RU02' Si les mécanismes de pulvérisation réactive classique sont relativement bien connus, Il n'en ai pas de même pour ces procédés à fort taux d'ionisation. Pour cette raison, nous avons consacré une grande partie de notre travail sur la compréhension de l'effet de l'oxygène sur les propriétés de la décharge soit en RF-IPVD ou bien en HPPMS. Nous avons également étudier la possibilité de déposer des films isolant BaxSr(1_x)Ti03 à partir d'une cible céramique en utilisant le procédé RF-IPVD. L'ensemble des résultats obtenus ouvre la voie à d'autres études en articulier pour utiliser le réacteur HPPMS
Ln modern techniques of thin film deposition it is necessary to improve the quality of the deposited thin film, to achieve a better control of the energy deposited to the growing thin film and to permit the deposition of thin films on complex shape substrates of with good step coverage. The main drawback of convention al De magnetron sputtering is that emitted metal particles are mainly neutrals. It this condition, it is difficult to guide. Their pathway and to control their energy. An improvement of sputtering process consists in iO[1izing the emitted vapour by adding a second discharge between the target and the substrate. This technique is usually called IPVD (Ionized Physical Vapor Deposition) in which frequently a second Radio-Frequency (RF) discharge is used (RF-IPVD). A second alternative method developed more recently, ca lied HPPMS (High Power Pulsed Magnetron Sputtering), uses high power pulses applied directly on the magnetron cathode. During the,pulse. An important ionization degree of sputtered species (> 50 %) is achieved. The two techniques have been used for the case of reactive sputtering for the deposition of RU02 oxide. A very few works have developed till now for this reactive conditions. A large part of this thesis is devoted to the study of the influence of the introduction of O2 on the discharge behaviour in the two RF-IPVD and HPPMS processes. We also studied the possibility of depositing dielectric thin films BaSrTi03 using a ceramics target and the RF-IPVD process. Results obtained within this thesis open new perspectives for the use of the HPPMS technique for the development of new material having specifie properties

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Jin, Chengfei. "Dépôts de TaNx par pulvérisation cathodique magnétron à fort taux d’ionisation de la vapeur pulvérisée". Thesis, Paris 11, 2011. http://www.theses.fr/2011PA112212/document.

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Abstract (sommario):

Grâce à ses excellentes propriétés physiques et chimiques (stable thermiquement, bon conducteur électrique et de chaleur, ductile, très dur mécaniquement, bonne inertie chimique), le matériau tantale et son nitrure TaNx sont utilisés comme revêtement de surface des outils, résistance électrique, barrière de diffusion au cuivre, croissance de nanotubes par un procédé chimique catalytique en phase vapeur. C’est ce matériau et son nitrure que nous avons étudiés lors de cette thèse.Aujourd’hui les exigences des industriels nécessitent que la pulvérisation cathodique magnétron (PCM) puisse être appliquée aux pièces de formes complexes. La principale limitation de cette méthode de dépôt est que la plupart des particules pulvérisées sont neutres. Pour contrôler l’énergie et la trajectoire des particules pulvérisées, des nouveaux procédés IPVD (Ionized Physical Vapor Deposition) ont été développés pour ioniser les atomes pulvérisés. Le procédé RF-IPVD (Radio-Frequency Ionized Physical Vapor Deposition) permet, grâce à une boucle placée entre la cible et le substrat et polarisée en RF, de créer un second plasma permettant d’ioniser la vapeur pulvérisée. Un autre procédé a été développé : nommé HIPIMS (High Power Impulse Magnetron Sputtering), ce procédé utilise une alimentation fournissant des impulsions de courte durée et de forte puissance au lieu d’une alimentation DC. Les particules pulvérisées peuvent être ionisées dans le plasma magnétron qui est très dense lors des impulsions. Nous avons réalisé des couches minces de Ta par PCM, RF-IPVD et HIPIMS, et des couches minces de TaNx par PCM et HIPIMS. Les différentes propriétés des décharges et des couches minces sont étudiées et comparées dans ce mémoire
Thanks to their excellent physical and chimical characteristics such as good stability with temperature, good conductor of heat and electricity, ductility, hardness, chemical inertness and good corrosion resistance, tantalum and its nitride are used in a wide variety of applications such as wear and corrosion-resistant materials, thin film transistors, diffusion barrier for copper and for carbon nanotube grown by CCVD process (catalytically chemical vapor deposition). For some recent industrial demand, it is necessary to deposit on substrates with complex shape. The main disadvantage of the conventional magnetron sputtering (CMS) is that most of the sputtered particles are neutral. To controle the energy and the path of sputtered particles, new magnetron sputtering techniques have been developed for ionizing a significant fraction of sputtered material. A new sputtering process called RF-IPVD consists in ionizing the sputtered vapor by adding second plasma by a RF coil between the target and the substrate. Another method called HIPIMS (High Power Impulsed Magnetron Sputtering), uses high power impulse instead of DC power. During the impulse, the sputtered Ta atoms are ionized in the dense plasma. We have deposited Ta thin films by CMS, RF-IPVD and HIPIMS and TaNx thin films by CMS and HIPIMS. The objective of this thesis is to compare the properties of discharges and thin films deposited by these different techniques

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Sanchette, Fredéric. "Synthèse et caractérisation de dépôts Al-Cr-(N) et Al-Ti-(N) obtenus par pulvérisation cathodique magnétron en condition réactive". Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1996. http://www.theses.fr/1996INPL057N.

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Abstract (sommario):

Ce travail porte sur l'élaboration et la caractérisation chimique, structurale, mécanique et électrochimique de revêtements Al-Cr-(N) et Al-Ti-(N) obtenus par pulvérisation cathodique magnétron de cibles composites Al-Cr et Al-Ti dans des plasmas d'argon et d'argon/azote. Les mécanismes de transfert de matière sont d'abord étudiés avec l'aide de l'analyse métallurgique des revêtements, le diagnostic du plasma par spectrométrie d'émission optique et un modèle de pulvérisation adapté à la géométrie des cibles composites. Les revêtements bruts de pulvérisation sont composés de solutions solides microcristallines ou amorphes. L’azote favorise l'amorphisation des revêtements. Les solutions solides amorphes à base d'aluminium qui sont sursaturées en chrome ou en titane et, éventuellement, en azote sont particulièrement étudiées car elles offrent le meilleur compromis entre le renforcement mécanique des revêtements et leurs propriétés électrochimiques. La stabilité thermique de ces revêtements amorphes est aussi discutée

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Stauder, Bruno. "Synthèse et caractérisation de films Al-O, Al-N et Zr-O prépares par pulvérisation cathodique magnétron en condition réactive". Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1994. http://www.theses.fr/1994INPL080N.

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Abstract (sommario):

Ce travail porte sur la synthèse et la caractérisation physico-chimique de films minces obtenus par pulvérisation cathodique magnétron en courant continu d'une cible métallique d'aluminium ou de zirconium dans des plasmas réactifs argon-oxygène ou argon-azote. Les solutions solides métastables sursaturées en oxygène ou en azote ainsi que les composes céramiques du type oxyde (Al₂O₃, Zro₂) ou du type nitrure (ALN) avec leurs différentes variétés cristallines ou amorphes sont étudiés par les principales techniques d'analyse structurale par diffraction et méthodes physiques d'analyse chimique. Une part importante de ce travail est consacrée à l'aspect procédé et particulièrement, aux mécanismes d'enrichissement en metalloïde des dépôts pulvérisés ainsi qu'au phénomène d'instabilité du régime de pulvérisation souvent rencontré en condition réactive. Une solution originale a ce problème est proposée: elle fait intervenir l'utilisation d'impulsions électriques de basse fréquence appliquées au courant de décharge qui permettent de contrôler la réaction chimique susceptible de se produire a la surface de la cible, de maintenir un régime stable de pulvérisation pendant une longue durée et de synthétiser sur le substrat un composé céramique stœchiométrique avec une grande vitesse de croissance

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Gutier, Patrick. "Pulvérisation cathodique magnétron en condition réactive et propriétés mécaniques de revêtements duplex d'acier inoxydable enrichis en azote, carbone et oxygène". Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2000. http://www.theses.fr/2000INPL042N.

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Abstract (sommario):

Ce travail porte sur la synthèse ainsi que la caractérisation physico-chimique et mécanique de revêtements métalliques et céramiques, obtenus par pulvérisation cathodique magnétron d'une cible métallique d'acier inoxydable austénitique dans des plasmas réactifs argon-azote, argon-méthane ou argon-oxygène. Les solutions solides métastables sursaturées en azote, carbone ou oxygène ainsi que le composé céramique de type oxyde (Fe, Cr, Ni)₃ O₄ avec leurs différentes variétés cristallines ou amorphes sont étudiés par les principales techniques d'analyse structurale par diffraction et méthodes physiques d'analyse chimique. La seconde partie de l'étude est consacrée à la caractérisation mécanique complète à la fois des différents revêtements et des composites (dépôt + substrat). Dans un premier temps, les propriétés intrinsèques des couches sont étudiées et reliées aux paramètres d'élaboration ainsi qu'aux propriétés structurales et microstructurales. La mise en oeuvre des tests d'indentation Vickers sous forte charge, de rayure monopasse et multipasses, permet ensuite de définir le caractère fragile ou ductile des couches dont dépend le comportement tribologique du composite (frottement, usure)
This work deals with the synthesis, the physico-chemical and mechanical caracterisation of coatings obtained by cathodic magnetron sputtering of a metallic austenitic stainless steel target in different argon - reactive gas (nitrogen, methan or oxygen) mixtures. The metastable solid solutions which are nitrogen, carbon or oxygen supersatured, as weIl as the ceramic compound of oxide type (Fe, Cr, Ni)₃O₄, with their different crystalline or amorphous structures are studied by means of the main diffraction techniques of structural analysis and physical methods of chemical analysis. The second part of this work aims to point out the complete mechanical properties of the different coatings and composite (coating + substrat). The intrinsic properties of the different coatings were first studied in relation with the elaboration parameters and structural properties. Vickers indentation as well as single pass and triboscopic multipass scratch testing were then performed on the three type of N, C, 0 doped coatings, in order to establish a relation between the brittleness or ductility and the tribological behaviour (friction, wear)

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Marlot, André. "Synthèse par pulvérisation cathodique magnétron et caractérisation de revêtement d'oxydes biocompatibles pour application aux implants dentaires en alliage de titane". Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0319/document.

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Abstract (sommario):

Les procédés de dépôt en phase vapeur sont particulièrement performants pour la synthèse de revêtements à propriétés contrôlées. Plus spécifiquement, ce travail de recherche porte sur l'élaboration de revêtements biocompatibles, sur alliage titane TiAl6V4, obtenus par pulvérisation magnétron en conditions réactives. Dans un premier temps, nous avons décrit les procédés de mise en forme des implants commerciaux pour pouvoir les reproduire au niveau du laboratoire. Dans un second, nous avons focalisé notre étude sur l'effet de la structure cristallographique de films de zircone sur leur caractère biocompatible à partir de cultures cellulaires de fibroblastes. Les résultats ainsi obtenus démontrent très nettement des différences de comportement entre des films de zircone monoclinique, quadratique ou cubique. Dans l'objectif d'apporter des éléments d'information permettant de discuter de ces effets, d'autres séries de revêtements céramiques ont été élaborées comme par exemple des oxydes de titane ou de zirconium amorphes, de l'oxyde d'yttrium, de l'oxyde d'aluminium ou encore du carbone amorphe. Les cultures cellulaires pratiquées sur ces échantillons ont permis de démontrer le caractère biocompatible de l'oxyde d'yttrium excluant ainsi tout effet nocif de cet élément dans les zircones dopées
The vapor deposition processes are particularly successful for the synthesis of coatings with tuneable properties. More specifically, this research deals with the development of biocompatible coatings on titanium alloys TA6V obtained by magnetron sputtering in reactive conditions. At first, we described the processes to design the commercial medical implants to be able to reproduce them within the laboratory. In the second, we focused our study on the effect of the crystallographic structure of zirconia-based coatings on their biocompatible character from cell cultures of fibroblasts. The results obtained demonstrate a significant variation of cell behavior for the three the zirconia structures: monoclinic, tetragonal or cubic. In the purpose to bring relevant information that allow discussing these effects, another series of ceramic coatings were developed as for instance amorphous oxides of titanium or zirconium, yttrium oxide,, aluminum oxide or amorphous carbon. The cell response on these samples demonstrates to the biocompatible properties of the yttrium oxide, excluding any harmful effect of this element in the doped zirconia

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Zairi, Amel. "Elaboration et Caractérisation de revêtements à base de nitrure de chrome par pulvérisation cathodique magnétron en condition réactive : Propriétés mécaniques et tribologiques". Phd thesis, Ecole nationale supérieure d'arts et métiers - ENSAM, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00996656.

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Abstract (sommario):

Élaborer et optimiser des nouveaux matériaux restent toujours parmi les enjeux liés à l'amélioration de la performance de la durabilité des matériaux.Le domaine des traitements de surface et plus particulièrement les nanotechnologies utilisées pour produire des revêtements en couches minces plus précisément les dépôts physiques en phase vapeur (PVD), permet de synthétiser des nouveaux matériaux qui peuvent résister dans des conditions sévères de diverses applications.L'industrie des outils de coupe et plus précisément le bois dans notre cas, nécessitent de plus en plus la synthèse des nouveaux matériaux et nanomatériaux pour améliorer la tenue en service des outils de coupe.L'objectif de ce présent travail est de développer et caractériser des revêtements dont le matériau de base est le chrome et/ou le silicium en vue de les optimiser. L'élaboration a été réalisée par différentes méthodes à savoir la pulvérisation cathodique magnétron radio fréquence ou encore en mode courant direct. En outre, la RGPP (reactive gas pulsing process) a été exploité pour la première fois dans ce travail dont le but est de surmonter les difficultés rencontrées avec la pulvérisation réactive.Les différentes caractéristiques mécaniques et tribologiques des couches ont été étudiées et corrélées avec les caractéristiques physicochimiques et microstructurales.Il s'avère que la pulvérisation cathodique en mode courant direct prouve son importance par l'obtention des couches de meilleure qualité que celles obtenues en mode radio fréquence. Pour des contenus d'azote similaires on obtient des propriétés mécaniques et tribologiques plus importantes. On note que les propriétés mécaniques réalisent un gain de 60 % par rapport à celles obtenues en mode RF. En outre l'ajustement des paramètres de la méthode RGPP (le rapport cyclique et la période des pulses) influe considérablement les caractéristiques des couches obtenues et on montre une amélioration de la performance des couches. A l'issue de l'injection pulsée du gaz réactif, on montre que l'alternance entre l'ouverture et la coupure de la vanne du gaz réactif est indispensable pour la déposition dans un milieu réactif afin d'éliminer les composés métalliques sur les cibles obtenus lors de dépôt.Enfin, l'ajout de silicium au CrN mène à obtenir des solutions solides ou une structure nanocomposite selon la teneur de silicium dans la couche ce qui implique une amélioration des caractéristiques mécaniques et par la suite celles tribologiques.L'apport de ce travail de thèse est de présenter une étude globale sur la performance des couches CrN et CrSiN en corrélant ses caractéristiques mécaniques et tribologiques avec les paramètres physiques de dépôt et en adoptant plusieurs méthodes d'élaboration.

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Sun, Hui. "Synthèse par co-pulvérisation cathodique magnétron en condition réactive et caractérisation de revêtements d’oxydes conducteurs transparents à base de CuCrO2 de structure délafossite". Thesis, Belfort-Montbéliard, 2016. http://www.theses.fr/2016BELF0292/document.

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Abstract (sommario):

Les TCOs (Transparent Conductive Oxide) trouvent des applications dans de nombreux domaines s'étendant del'électrochromie au photovoltaique en passant par l'opto-électronique. Parmi les matériaux historiques, les TCOs detype n font l'objet d'une littérature abondante tandis que les TCO de type p sont quant à eux étudiés de façon plusconfidentielle mais commencent à susciter un engouement, notamment dans l'objectif de jonctions p-ntransparentes.Sur la base de la théorie de la méthode de modulation chimique de bande de valence, le composé CuCrO2 destructure délafossite est considéré comme un candidat intéressant de TCO de type p. L'objectif de ces travaux estd'élaborer des films minces à base de CuCrO2 avec une transmittance optique acceptable et une conductivitéélectrique de type p élevée afin de envisager la possibilité de fabrication des jonctions p-n transparents pourdiverses applications.Dans ce travail, les films CuCrO2 ont été déposés par co pulvérisation cathodique magnétron en condition réactiveà partir de cibles métalliques. Une substitution partielle de Cr par Mg a ensuite été effectuée et l'influence del'épaisseur du film CuCrO2 :Mg sur ses propriétés optoélectroniques a été étudiée. Enfin, des revêtementsd'architecture sandwich CuCrO2 :Mg/Ag/CuCrO2 :Mg ont été élaborés en faisant varier le temps de dépôt de lacouche intermédiaire d'argent afin d'améliorer les performances optoélectroniques des films
Transparent conductive oxides (TCOs) can be widely used in various domains from electrochromics to photovoltaicsowing to their unique optoelectronic properties. During the history of the development of TCOs, most attention hasbeen focused on n-type TCOs, while p-type TCOs have made slow progress. Recently, the studies on p-type TCOsraised many interest especially due to their potential application in the fabrication of transparent p-n junctions.Based on the theory of chemical method of valance band, CuCrO2 compound with delafossite structure isconsidered as an interesting candidate for p-type TCOs. The objective of this work is to synthesize CuCrO2-basedthin films with acceptable optical transmittance and high p-type electrical conductivity in order to explore thepossibility of fabrication of transparent p-n junctions for various applications.In this work, CuCrO2 films were deposited by reactive sputtering from metallic targets. Then, partial Cr substitutionby Mg was performed into CuCrO2 films and the influence of the films thickness on its optoelectronic properties wasstudied. Finally, sandwich architectural coatings of CuCrO2 :Mg/Ag/CuCrO2 :Mg were designed in order to improvethe films optoelectronic performances

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Lapostolle, Frédéric. "Caractérisation de revêtements TiOx (0[inférieur ou égal] x [inférieur ou égal] 2) élaborés sur métal ou sur verre par pulvérisation cathodique magnétron en condition réactive". Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2001. http://www.theses.fr/2001INPL046N.

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Abstract (sommario):

Le travail présenté concerne l'élaboration de films à base de titane et d'oxygène par pulvérisation cathodique magnétron en condition réactive, et leur caractérisation structurale et mécanique. Deux techniques de caractérisation ont été développées en parallèle: l'interférométrie optique en transmission et l'émission acoustique simultanée. La synthèse des différents revêtements s'est effectuée dans des conditions de pulvérisation stables. Un contrôle efficace du procédé a permis de montrer que seules trois phases cristallines apparaissent suivant la teneur en oxygène: une de type métallique (αTi), et deux de type céramique (γTiOx (0,9 < x <1,5) et Ti02). Aucune autre phase cristalline n'a été observée. Nous avons montré que l'ajout croissant d'oxygène dans la maille hexagonale αTi provoque des phénomènes d'amorphisation et un durcissement des couches. Ces dernières ont un comportement mécanique honorable sous sollicitation statique mais restent fragiles sous sollicitation dynamique suite aux phénomènes de transfert. Le monoxyde de titane γTiOx possède un domaine d'existence relativement vaste en composition (de 40 à 55 at% 0). La composition de tels films joue un rôle prépondérant sur la dureté obtenue, mais son contrôle est délicat et suggère l'emploi de magnétrons équilibrés ou de distances cible - substrat importantes dans un soucis d'homogénéisation. Le dioxyde de titane se présente sous 3 formes, une amorphe et deux cristallines (anatase et rutile). La synthèse de ces structures dépend principalement de l'énergie des espèces bombardant le film en cours de croissance. La température des substrats, inhérente aux conditions expérimentales, possède une influence sur la structure des couches obtenues. Ainsi, la croissance d'un film d'anatase semble s'effectuer au détriment d'une phase amorphe préalablement déposée donnant lieu à une diminution de l'adhérence des films. D'un point de vue mécanique, la dureté du dioxyde de titane est fonction de sa structure.

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Corvisier, Alan. "Élaboration par pulvérisation magnétron réactive d'une couche thermochrome à base de dioxyde de vanadium. Application à la régulation passive de la température de panneaux solaires". Thesis, Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0024/document.

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Abstract (sommario):

Ce travail s'inscrit dans le cadre d'une thèse Cifre, en partenariat avec la société VIESSMANN Faulquemont SAS, dont l'objectif est d'aboutir à une couche absorbante de nouvelle génération qui vise à réguler de manière passive et réversible la température d'un capteur solaire. Cette couche absorbante est à base de dioxyde de vanadium (VO2), un matériau thermochrome qui présente une transition de phases de type semi-conducteur/métal en fonction de la température. Dans un premier temps, l'élaboration de films de VO2 à 500°C sera présentée puis nous montrerons un procédé inédit et original permettant d'obtenir une phase pure VO2 à partir d'un dépôt effectué à température ambiante. L'étude en température des propriétés optiques et électriques de ces deux types de revêtements sera discutée ainsi que les effets sur la transition de phases de paramètres tels que, la taille de grains ou encore les contraintes internes. Enfin, nous étudierons les propriétés physiques du système biphasé du type VO2+V4O9 qui sous forme de couche absorbante se trouve, in fine, être très avantageux pour la régulation thermique d'un panneau solaire
This work is incorporated within the framework of a Cifre thesis with the partnership of the VIESSMANN Faulquemont SAS society to end in a new generation of absorbent layer in order to regulate the temperature of a solar cell in a passive and reversible way. This absorbent layer is based on vanadium dioxide (VO2), this thermochromic material exhibits a phase semiconductor to metal transition depending on its temperature. In a first step, the synthesis of VO2 films at 500 °C will be exposed and then we will present a new process to obtain a pure VO2 phase with a film deposited at room temperature. The study in temperature of the optical and electrical properties of these two kinds of coatings will be discussed, same as the effects on the phase transition of parameters such as the grain size or the internal stresses. Eventually, we will study the physical properties of a VO2+V4O9 two-phase system as an absorbent layer which is, in fine, very beneficial for the thermal regulation of a solar panel

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Gui, Yunfang. "Mise au point par pulvérisation cathodique magnétron en condition réactive et caractérisations mécaniques et tribologiques de revêtements de phases Magnéli de titane (TinO2n-1)". Thesis, Belfort-Montbéliard, 2014. http://www.theses.fr/2014BELF0235/document.

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Abstract (sommario):

Cette étude porte sur l’élaboration et la caractérisation des propriétés de revêtements de phases Magnéli de titane (TinO2n-1) en vue de leur application tribologique. Les dépôts ont été élaborés par pulvérisation cathodique magnétron en condition réactive à partir de cible métallique de titane dans une atmosphère O2/Ar sur un porte substrat rotatif chauffant.La première partie de l’étude appuie sur la synthèse de monocouches de phases Magnéli de titane. L’influence des principaux paramètres d’élaboration (débit d’oxygène, température du porte substrat) a été analysé au regard de la structure et de la morphologie des revêtements synthétisés. Ensuite, des bicouches TinO2n-1/AlTiN ont été synthétisées par la technique de pulvérisation cathodique magnétron et de l’arc électrique sous basse pression, respectivement. Cependant, la phase et l’épaisseur de la couche de surface d’oxyde de titane ainsi que l’épaisseur de la sous-couche AlTiN ont été choisies comme les paramètres à étudier.La deuxième partie concerne les propriétés mécaniques (nano dureté instrumenté, module d’élasticité, test Mercedes et scratch test) et tribologiques (test pion disque) des revêtements monocouches et bicouches. Une attention particulière a été portée à l’influence de la température du test de frottement sur le taux d’usure des revêtements duplex
The present work deals with the synthesis and the structural, mechanical and tribological characterization of titanium Magnéli phases (TinO2n-1) coatings for tribological application. The thin films were prepared by reactive magnetron sputtering from titanium target in a reactive O2/Ar gas mixture using a rotating and heating substrate holder.The first part of the study is based on the synthesis of titanium Magneli phase monolayers. The influence of the main synthesis parameters (oxygen flow rate, temperature of the substrate holder) was analyzed in relation with the structure and the morphology of the synthesized coatings. Then TinO2n-1/AlTiN bilayers were synthesized by the reactive magnetron sputtering and the low pressure electric arc techniques, respectively. The phase and the thickness of the top layer of titanium oxide and the thickness of the under layer AlTiN were selected as the parameters to be studied.The second part concerns the mechanical properties (nano hardness instrumented, elasticity modulus, Mercedes test and scratch test) and tribological properties (pin on disc test) of the monolayer and bilayer coatings. Particular attention was paid to the influence of the friction test temperature on the bilayer coatings wear rates

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Aubry, Éric. "Étude des relations entre les propriétés physicochimiques et photocatalytiques de revêtements nanostructurés de dioxyde de titane synthétisés par pulvérisation cathodique magnétron en condition réactive". Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2007. http://www.theses.fr/2007INPL104N/document.

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Abstract (sommario):

La photocatalyse est une technique émergente de traitement des déchets qui nécessite un faible apport d’énergie présentée sous forme lumineuse. L’emploi de catalyseurs supportés autorise une séparation efficace des produits de réaction, en dépit d’une réduction de leur surface spécifique. De par les avantages qu’offre la pulvérisation réactive (bonne tenue mécanique, synthèse sur substrats froids, contrôle aisé de la microstructure, …), la synthèse de revêtements de TiO2 par cette technique fait l’objet de recherches intensives.Après une description des mécanismes mis en jeu lors d’une réaction photocatalytique, les phénomènes physiques à la base de la synthèse de revêtements céramiques par pulvérisation réactive à haute pression sont détaillés. Afin de s’affranchir de la contamination du catalyseur par le sodium du verre, une barrière de diffusion de SiNx est intercalée. Les influences de la position du substrat par rapport au flux de vapeur métallique, de la température de recuit, de la pression totale et de l’épaisseur des films catalyseurs sur leurs propriétés physicochimiques et photocatalytiques sont étudiées, autorisant la formulation d’hypothèses quant aux liens qui les unissent. Enfin, des premiers travaux portant sur la synthèse d’un photocatalyseur TiO2-xNy cristallisé in situ à haute pression sont présentés
AThe photocatalysis is a new way of organic pollutants treatments which needs a low energy supplied under light wave. The use of supported catalyst allows an efficient separation of the reaction products, in spite of their specific area reduction. Owing to the advantages that offers reactive sputtering (good mechanical adhesion, synthesis on cold substrates, easy control of the microstructure, …), the synthesis by this technique of the most promising semiconductor photocatalyst, namely the titanium dioxide, is the subject of intensive researchs. After a description of the mechanisms occurring during a photocatalytic reaction, the physical phenomena at the origin of the ceramic coating synthesis are detailed. In order to hinder the sodium contamination of the catalyst from the glass substrate, a SiNx diffusion barrier is intercalated. The influences of the substrate position relatively to the metallic flux, the annealing temperature, the total pressure and the TiO2 coating thickness on the physico-chemical and photocatalytic properties are investigated allowing the formulation of hypothetic relations combining them. Finally, first studies on in situ crystallized TiO2-xNy photocatalyst deposited at high pressure are presented

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Brahim, Cyrine. "Conception et performances électrochimiques de matériaux nanostructurés pour piles à combustible à oxyde solide". Phd thesis, Paris 6, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002545.

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Abstract (sommario):

Une solution pour limiter les pertes ohmiques résultant de la réduction de la température de fonctionnement des SOFC consiste à élaborer des matériaux d'électrolyte sous forme de couches minces. Dans ce contexte, des couches ultraminces de YSZ et de CGO ont été synthétisées séparément ou sous la forme d'un électrolyte bicouche par dépôt de couches atomiques (ALD) et par pulvérisation cathodique magnétron en condition réactive sur des substrats conducteurs électroniques denses ou poreux. Le dépôt chimique en solution (CBD) a aussi été envisagé comme une technique de dépôt moins onéreuse pour CGO. Les films déposés ont été caractérisés par plusieurs techniques physico-chimiques (microscopie électronique à balayage, diffraction des rayons X, spectrométrie de rayons X à dispersion d'énergie), puis leurs propriétés électriques ont été étudiées par spectroscopie d'impédance. La complexité de l'étude du comportement électrique des couches minces par cette technique a été soulignée. Ces caractérisations ont permis de mettre en évidence et de comparer les principales caractéristiques de ces méthodes d'élaboration et de montrer l'influence du choix de la technique de dépôt sur le comportement électrique des couches minces. Enfin, une étude préliminaire a été menée sur l'élaboration par ALD et les caractérisations physico-chimiques et électriques de couche minces d'oxyde zirconium dopé à l'oxyde d'indium (IDZ).

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Rodríguez, Martínez Yerila. "Plasmonic Cu nanoparticles inclusion in ZnO and Cu2O matrices for enhanced photoconversion of all-oxide optoelectronics". Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2023. http://www.theses.fr/2023LORR0208.

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Abstract (sommario):

Dans ce travail, nous présentons dans une première partie les résultats de la croissance in situ de nanoparticules (NPs) plasmoniques de cuivre (Cu) dans une matrice de p-Cu2O en utilisant la pulvérisation cathodique magnétron réactive d'une cible de Cu et en ajustant le débit d'oxygène. Il a été possible d'observer, dans des conditions pauvres en oxygène, la formation de films composites CuNPs-Cu2O présentant la signature du phénomène de résonance plasmon de surface localisée (LSPR). Les dispositifs basés sur les nanocomposites étudiés interfacés avec de l'oxyde de zinc (ZnO) ont été caractérisés par des mesures J-V et des mesures spectrales de photocourant, montrant une augmentation de la densité de photocourant sous illumination optique comme conséquence de l'incorporation des particules plasmoniques et de l'injection conséquente de porteurs chauds. La deuxième partie du manuscrit présente les résultats du recuit thermique rapide (RTA) des films composites CuNPs-Cu2O dans des conditions pauvres en oxygène et l'évolution de leurs propriétés lorsque la température augmente. Après un recuit à une température de recuit supérieure à 150 ºC, il a été possible de constater une ségrégation du cuivre vers la surface, une augmentation de l'orientation cristalline préférentielle du Cu2O et une amélioration du signal LSPR. La réponse électrique des dispositifs constitués des composites interfacés avec ZnO puis recuits à 200 ºC a montré une augmentation supplémentaire du photocourant en raison de la LSPR des nanoparticules de Cu à la surface des dispositifs. Enfin, la synthèse de nanoparticules de Cu par une source d'agrégation de gaz (GAS) et la fabrication ultérieure de structures multicouches ZnO-CuNPs avec une réponse plasmonique ont été étudiées. Le composite obtenu a révélé une réponse LSPR et la présence de particules de Cu agissant comme points de nucléation pour des grains coniques de ZnO hautement orientés
In this work we present the results on in-situ growth of plasmonic copper (Cu) nanoparticles (NPs) into a p-Cu2O matrix by using reactive magnetron sputtering of a Cu target and adjusting the oxygen flowrate. It was possible to observe, for oxygen-poor conditions, the formation of CuNPs-Cu2O composites presenting the signature of the localized surface plasmon resonance (LSPR) phenomenon. Devices based on the studied nanocomposites interfaced with zinc oxide (ZnO) were characterized by J-V and spectral photocurrent measurements, showing a photocurrent density increase under optical illumination as a result of the plasmonic particles incorporation and consequent hot carriers injection. In the second part of the manuscript, the results about the rapid thermal annealing (RTA) of the CuNPs-Cu2O composites under oxygen-poor conditions and their properties evolution when temperature increases are presented. At temperature higher than 150 ºC it was possible to see a copper segregation towards the surface, increase in the crystal preferential orientation of Cu2O and improvement of the LSPR signal. Electrical response of devices constituted by the composite layers interfaced with ZnO and annealed at 200 ºC showed a further increase in the photocurrent resulting from the LSPR of Cu NPs at the devices surface. Finally, the synthesis of Cu nanoparticles through a gas aggregation source (GAS) and the subsequent fabrication of ZnO-CuNPs multilayer structure with plasmonic response were studied. The resulted composite revealed LSPR response and the presence of Cu particles acting as nucleation points for highly oriented ZnO conical grains

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Khelidj, Hamza. "Elaboration de films minces semi-conducteurs Ge1-xSnx et leurs contacts ohmiques". Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2021. http://www.theses.fr/2021AIXM0406.

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Abstract (sommario):

L’objectif de cette thèse est d’étudier la fabrication de films minces semi-conducteurs Ge1–xSnx par pulvérisation cathodique magnétron et leurs contacts ohmiques par diffusion réactive. La cristallisation et la croissance cristalline de Ge1–xSnx ont été étudiées. La cristallisation d'une couche amorphe de Ge1–xSnx déposée à température ambiante conduit à la croissance de films polycristallins. De plus, la compétition entre la séparation de phases Ge/Sn et la croissance Ge1–xSnx empêche la formation de couches de Ge1–xSnx riches en Sn à gros grains sans formation d’îlots de β-Sn en surface. Cependant, une croissance à T = 360 °C d'un film de Ge0.9Sn0.1 pseudo-cohérent fortement relaxé avec une faible concentration d'impuretés (< 2 × 1019 cm–3) et une résistivité électrique de quatre ordres de grandeur plus petite que celle du Ge non dopé a été obtenue. Nous avons montré que la mesure du coefficient de Seebeck pour les couches minces de Ge et de Ge1–xSnx permet à la fois de déterminer le type de dopage, la concentration et la variation des mécanismes de diffusion des porteurs de charges. La réaction à l'état solide de Ni/Ge0.9Sn0.1 montre une croissance séquentielle de deux phases. La phase qui se forme en premier est la phase Ni5(GeSn)3, cette dernière est stable jusqu’à 290°C. Puis, à 275 °C, la phase Ni(GeSn) a été observée. Cette phase est stable jusqu'à 430 °C. Un retard de la formation de la phase Ni(GeSn) par rapport à la phase NiGe a été constaté. De plus, la stabilité thermique de la phase NiGe est fortement dégradée par l’ajout du Sn. La cinétique de croissance des phases ainsi que la cinétique de ségrégation du Sn dans la phase Ni(GeSn) ont été étudiées
The aim of this thesis is to study the fabrication of Ge1–xSnx thin films semiconductors by magnetron sputtering and their ohmic contacts by reactive diffusion. The crystallization and the crystalline growth of Ge1–xSnx were studied. The crystallization of an amorphous Ge1–xSnx layer deposited at room temperature leads to a polycrystalline growth. In addition, the competition between Ge / Sn phase separation and Ge1–xSnx growth prevents the formation of large-grain Sn-rich Ge1–xSnx films without the formation of β-Sn islands on the surface. However, the growth at T = 360 ° C of a highly relaxed pseudo-coherent Ge0.9Sn0.1 film on Si(100) with a low concentration of impurities (< 2 × 1019 cm–3) and an electrical resistivity four orders of magnitude smaller than undoped Ge was obtained. We have shown that the measurement of the Seebeck coefficient for Ge and Ge1–xSnx thin films allows the determination of the type of doping, the concentration of the charge carriers and the variation of the scattering mechanisms. The solid state reaction of Ni /Ge0.9Sn0.1 shows a sequential growth of two phases. The first phase to form was the Ni5(GeSn)3 phase, which is stable up to 290 ° C. Then, at 275 ° C, the Ni(GeSn) phase was observed. This phase is stable up to 430 ° C. A delay in the formation of the Ni(GeSn) phase compared to the NiGe phase was observed. In addition, the thermal stability of the NiGe phase is highly affected by the addition of Sn. The phase growth kinetics as well as the Sn segregation kinetics in the Ni(GeSn) phase were studied

Tesi sul tema "Pulvérisation cathodique magnétron en atmosphère réactive"

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