Incorporation de phosphore dans l'oxyde anodique de titane : étude comparative analytique et structurale

Phosphorus incorporation in titanium anodic oxide : analytical and structural comparative study

• Auteur / Autrice : Saloua Ferdjani
• Direction : Gérard Béranger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique appliquée et matériaux
• Date : Soutenance en 1986
• Etablissement(s) : Compiègne
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectroscopie Raman

Électrons -- Diffraction

Spectrométrie de masse des ions secondaires

Spectroscopie de luminescence

Ions -- Implantation

Oxyde de titane

Titane

Phosphore

Anodisation

Résumé

Lors de l'oxydation anodique du titane dans une solution d'acide orthophosphorique, le phosphore provenant de la solution est incorporé dans l'oxyde de titane formé. Le but de ce travail a été de déterminer la variation de la concentration en phosphore et sa distribution en fonction des conditions de l'oxydation anodique. Pour ce faire, nous avons mis au point l'analyse du 31p par observation directe de réactions nucléaires induites par des particules chargées (NRA). Cette méthode a également été utilisée pour analyser l'oxygène et déterminer la loi de croissance des films anodiques. De plus, nous avons utilisé de façon comparative la spectrométrie de masse d'ions secondaires (SIMS) et spectroscopie de décharge luminescente (SDL). Les corrélations des différents résultats analytiques nous ont permis une approche quantitative de l'analyse du phosphore. Cette dernière a nécessité la préparation d'étalons de titane implantés en phosphore dont nous avons étudié quantitativement le profil de concentration. L'influence de la présence du phosphore sur la structure des films d'oxyde a été, par ailleurs, étudiée par diffraction des électrons (RHEED) et par spectrométrie RAMAN.

During titanium anodic oxidation in phosphoric acid solutions, phosphorus coming from the solution is embodied in the titanium oxide lattice. In order to determine the phosphorus concentration, Nuclear Reaction Analysis using charged particles was performed. This method was also used for oxygen analysis and so growth law characterisation. Furthermore, Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS) and Glow Discharge Optical Spectrometry (GDOS) were comparatively used in order to determine the depth profiles. Correlations of different analytical results enabled a quantitative approach of phosphorus analysis. Such analysis required reliable standards which were produced by 31p+ implantation into titanium. Otherwise, the effect of phosphorus incorporation on the oxide film structure was studied by means of electron diffraction (RHEED) and RAMAN spectrometry.