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Thèse soutenue

Diagnostics et modélisation d'un plasma multipolaire d'hydrogène utilisé dans le nettoyage de surfaces d'arséniure de gallium

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Auteur / Autrice : Daniel Jacquin
Direction : Jean Bretagne
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1988
Etablissement(s) : Paris 11
Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Résumé

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Les plasmas multipolaires sont utilisés couramment pour les traitements de surfaces. Nous nous sommes intéressés à un plasma d’hydrogène utilisé pour le nettoyage de surfaces d’arséniure de gallium. Nous avons effectué une modélisation du plasma en volume. Parallèlement nous avons développé des diagnostics tant du plasma que de la surface de l’échantillon d’arséniure de gallium. La modélisation de ce plasma moléculaire utilise deux approches complémentaires : la modélisation du dépôt d’énergie par les électrons énergétiques qui induisent un ensemble de processus excitations, ionisations, collisions coulombiennes, etc. La connaissance des taux de ces différents processus nécessite la connaissance de l’évolution de la fonction de distribution en énergie des électrons (F. D. E. E. ) qui est calculée à partir de la résolution numérique de l'équation de Boltzmann. La modélisation de l'évolution des espèces atomiques et moléculaires, neutres ou ionisées : (H, H2, W, H2, Hj), qui fait intervenir les collisions électroniques, donc la F. D. E. E. Et les collisions entre particules lourdes. Cette évolution est régie par un ensemble d'équations cinétiques relatives aux différentes espèces. Nous avons effectué une étude systématique du plasma en fonction des paramètres expérimentaux accessibles à l'utilisateur afin d'optimiser la configuration expérimentale en vue d'une application particulière. Les moyens expérimentaux de diagnostics que nous avons développés sont :-pour l'analyse du plasma en volume, les sondes de Langmuir et la spectroscopie d'émission, notamment, par l'analyse des profils des raies de Balmer. Les résultats obtenus sont confrontés aux résultats de la modélisation. -pour l'analyse de surface, l'ellipsométrie cinétique pour le contrôle de l'évolution de la surface lors de son exposition au plasma d'hydrogène.