Mécanismes physico-chimiques mis en jeu dans le processus CVD d'élaboration de céramiques à base de carbure de silicium en réacteur à parois chaudes

Physicochemical mechanisms involved in the CVD process for the synthesis of silicon carbide based ceramics in a hot wall reactor

• Auteur / Autrice : Claude Prebende
• Direction : Francis Langlais
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux
• Date : Soutenance en 1989
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université Bordeaux-I. Faculté des sciences (1971-2013)
• Jury : Président / Présidente : Paul Hagenmuller
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Francis Langlais, Paul Hagenmuller, J.P. Couderc, Jean Étourneau, P. Lamiq, F. Langlais, R. Naslain

Mots clés

Mots clés contrôlés

Matériaux céramiques

Dépôt chimique en phase vapeur

Résumé

On mène une approche des processus de dépôt de si dans le système si-h-cl proche de celui utilise pour sic(di-c-h-cl). Les étapes chimiques du dépôt de sic à partir du précurseur ch#3sicl#3/h#2 sont déterminées sur la base d'un calcul thermodynamique relatif aux équilibres homogènes et hétérogènes, mettant en évidence une sursaturation très élevée. La modélisation des transferts de chaleur, de quantité de mouvement et de masse, réalisée pour le système sih#2cl#2(h#2, est utilisée pour valider le choix de l'ensemble expérimental chambre de dépôt/substrat (réacteur à zone chaude isotherme, géométrie cylindrique). Les variations de la vitesse de dépôt de si et sic en fonction des paramètres expérimentaux (température, pression, débits) mettent en évidence des transitions entre des processus cinétiques de dépôt contrôles par des réactions de surface ou des transferts de matière. Une tentative de corrélation entre la nature chimique des céramiques déposées et leur cinétique de croissance, ainsi que des mécanismes réactionnels de dépôt, sont proposés.