Etude des propriétés de la surface du siliciure de cuivre Cu3Si : phénomènes de ségrégation superficielle, interaction avec les alcalins sodium et césium, interaction avec le chlorure de méthyle

Study of the properties of the cu#3si copper silicide: surface segregation phenomena, interaction with the alkali metals sodium and caesium, interaction with methyl chloride

• Auteur / Autrice : Yves Edmond Samson
• Direction : Jean-Claude Bertolini, Bernadette Dufraigne-Tardy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Sciences des matériaux et des surfaces
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Claude Bertolini, Bernadette Dufraigne-Tardy

Mots clés

Mots clés contrôlés

Croissance cristalline

Chimie des surfaces

Métaux alcalins -- Composés

Cuivre -- Composés

Siliciures

Résumé

Equilibree a 700 k, la surface d'un echantillon polycristallin de cu#3si (phase ) presente un fort enrichissement en silicium (-70% si dans le premier plan atomique), limite aux deux a trois couches atomiques les plus superficielles. Des calculs thermodynamiques demontrent que la difference des tensions superficielles des constituants de l'alliage est a l'origine de la segregation observee. La croissance des alcalins sodium et cesium sur la surface de cu#3si debute par occupation des sites metalliques. Seule la monocouche est stable dans le cas du cesium a temperature ambiante tandis que le sodium presente une croissance tridimensionnelle sur la surface. L'etat electronique du silicium de surface est sensiblement modifie en presence d'un depot alcalin. Deposes sur la surface de cu#3si, les deux alcalins etudies induisent un accroissement considerable du coefficient de collage du chlorure de methyle a temperature ambiante. En presence de sodium, la rupture de la liaison methyl-chlore et la formation de liaisons sodium-chlore ont ete observees. La composition de surface a ete etudiee par spectroscopie auger apres reaction avec le chlorure de methyle a diverses pressions et temperatures. Le cesium, depose en quantites inferieures a la monocouche, conduit a une surface plus riche en chlore apres reaction. L'oxydation d'une poudre de cu#3si a ete suivie par diffraction x: la formation, successive ou simultanee des phases cu#5si, cu, cu#2o, cuo a ete mise en evidence