Thèse soutenue

CVD sur poudres en couche fluidisée : dépôt de silicium à partir de silanes
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Auteur / Autrice : Brigitte Caussat
Direction : Jean-Pierre Couderc
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des procédés
Date : Soutenance en 1994
Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

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Résumé

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Le procede de depot chimique a partir d'une phase vapeur (cvd) en lit fluidise constitue une voie tres efficace, bien qu'encore peu exploitee, pour convertir des gaz en solides, et en particulier pour fabriquer du silicium ultrapur, materiau de base de l'industrie microelectronique. La premiere partie de ce travail comprend la realisation d'experiences de depot de silicium sur des poudres d'un lit fluidise, a partir de silane et de disilane, ainsi que la caracterisation physico-chimique des produits solides obtenus. L'analyse des resultats experimentaux apporte une meilleure comprehension de differents phenomenes, deja partiellement observes par d'autres auteurs, mais jusqu'alors inexpliques. Dans une deuxieme partie, quatre modeles globaux classiques de reacteurs a lit fluidise sont modifies en vue de tenir compte de l'accroissement du debit gazeux provoque par les reactions de pyrolyse. Un bon accord est obtenu entre les predictions theoriques et les donnees experimentales. La modelisation globale de la decomposition en phase homogene des silanes permet en outre de formuler des explications plus precises des differents phenomenes mis en jeu. La derniere partie de ce travail correspond a l'etablissement d'un modele local traitant de facon decouplee, de l'hydrodynamique et du transfert de matiere relatifs a une bulle isolee en ascension dans le lit fluidise. Cette approche, inedite dans le domaine de la fluidisation, conduit a une modelisation plus fine de la couche fluidisee, qui s'avere indispensable chaque fois que les reactions en phase homogene jouent un role important. Les nombreux resultats apportes par le modele permettent de confirmer et d'approfondir les explications avancees pour interpreter les phenomenes observes. Cette etude ouvre de plus la voie au developpement d'un nouveau type de modeles, exploitant mieux les techniques informatiques et les possibilites de validation experimentale actuelles que les modeles globaux classiques