Evolution structurale du joint de grains [sigma] = 9 (122) déformé, dans le silicium : étude par microscopie électronique à haute résolution

Structural evolution of a deformed sigma 9 grain boundary in silicon. A high resolution electron microscopy study

• Auteur / Autrice : Jean-Luc Putaux
• Direction : Jany Thibault
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Mots clés

Mots clés libres

Physique

Etat condense

Proprietes mecaniques et thermiques

Silicium

Dislocation

Structure atomique

Deformation

Joint de grains

Relaxation numerique

Unite structurale

Microscopie electronique

Résumé

Des bicristaux de silicium, contenant initialement le joint de flexion symetrique sigma 9 ont ete deformes macroscopiquement, en traction ou en compression, a differentes temperatures. L'interface a ete caracterisee apres deformation par microscopie electronique a haute resolution. Les observations ont permis de clarifier, a l'echelle atomique, le mecanisme des interactions entre les dislocations de matrice et le joint de grains. Elles ont montre que l'evolution structurale du joint etait controlee par l'absorption et la decomposition des dislocations dissociees ainsi que le mouvement (par glissement et par montee) et les reactions des residus dans l'interface. Les resultats mettent en evidence la migration du joint, par deplacement de residus associes a une marche, ainsi que la variation de son angle de flexion. Son contenu en defauts est d'autant plus relaxe que la temperature de deformation (agissant directement sur la diffusion) est elevee, favorisant ainsi la repartition periodique des defauts, le facettage et la formation de nouveaux joints de coincidence. Plusieurs structures nouvelles, tetracoordonnees, ont ete modelisees au moyen d'un nombre limite de motifs atomiques, appeles unites structurales, et simulees par calculs numeriques. Des regles gouvernant le melange de ces unites ont ete enoncees