Solutions solides carbone-bore-azote obtenues par dépôt chimique en phase vapeur : élaboration et caractérisation

Chemical vapour deposition of carbon-boron-nitrogen solid solutions : process and characterizations

• Auteur / Autrice : Frédéric Saugnac
• Direction : André Marchand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie - Physique
• Date : Soutenance en 1990
• Etablissement(s) : Bordeaux 1

Résumé

On fait passer un melange gazeux d'ammoniac, de trichlorure de bore, et d'acetylene a travers un reacteur chaud a une temperature de l'ordre de 1000#oc et a basse pression. Des composes de carbone, de bore et d'azote se deposent sur des substrats varies (graphite, silice, alumine par exemple). Suivant les valeurs donnees aux parametres caracteristiques du depot (par exemple la temperature, la pression, la composition du melange precurseur gazeux, le debit des gaz, etc) les depots peuvent etre constitues d'un materiau biphase (carbone et nitrure de bore) ou d'une solution solide monophasee. Le processus chimique est initie par la formation d'especes radicalaires actives (sous-chlorures de bore) qui reagissent tres rapidement avec l'acetylene. Si cette reaction est initiee en phase gazeuse, il se forme un depot ressemblant un peu a du noir de carbone. Si au contraire la vitesse de reaction est gouvernee par une cinetique reactionnelle de surface, on obtient sur le substrat un film tres regulier et tres uniforme, qui peut etre soit tres mal cristallise (amorphe), soit remarquablement bien ordonne parallelement a la surface du depot (cristallin). Le diagramme de phases des diverses solutions solides a pu etre construit. Les etudes de caracterisation comprennent l'analyse elementaire, la structure par diffraction des rayons x, la nature des liaisons esca, les effets de traitements thermiques sous atmosphere inerte, et la conductivite electrique