Recherche Avancée

Thèse soutenue

Étude DES COUCHES MINCES DE CARBONE PREPAREES PAR LA TECHNIQUE DE DEPOSITION PAR LASER PULSE

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Auteur / Autrice : Javier Diaz
Direction : Salvador Ferrer
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1995
Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : European synchrotron radiation facility (Grenoble, Isère, France ; 1988-....)
Jury : Président / Présidente : Dominique Givord

Résumé

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Le but de cette these est l'etude des parametres physiques qui font varier les proprietes electroniques et mecaniques des couches minces de carbone amorphe (a-c) evaporees par la technique de deposition par laser pulse (pld). Tout d'abord, on a fait des experiences pour connaitre le systeme experimental: on a etudie la composition du materiau evapore et la cinetique de deposition des particules sur la surface de si (111) 7x7. Cette derniere a ete observe a l'echelle atomique avec un microscope a effet tunnel dans l'ultra vide. Dans une deuxieme partie, on a caracterise les depots de a-c. Ces films ont une densite entre 2. 45 g/cm#3 et 2. 8 g/cm#3 et une durete jusqu'a 50 gpa. Ils sont semiconducteurs avec un gap optique de 0. 3 ev et une resistivite electrique de 10#5 cm. Ces proprietes sont degradees si l'energie cinetique des particules evaporees est diminuee. L'analyse physico-chimique de ces couches minces a ete faite en utilisant les spectroscopies de photoemission (xps et ups), d'absorption des rayons x (nexafs) et raman. Cette analyse revele que ces couches sont constituees par des atomes de carbone hybrides sp#2 et sp#3. La proportion des liaisons sp#3 par rapport aux liaisons sp#2 est de 40% pour les couches dures (45 gpa) et 25% pour les moins dures (22 gpa). Les resultats nexafs obtenus en detection d'electron et en fluorescence semblent indiquer un gradient de densite du materiau, celle-ci augmentant de la surface vers le volume. Finalement, la similitude observee entre les spectres raman de films de a-c avec des duretes semblables mais des gap optiques radicalement differents indiquent que la spectroscopie raman est plus sensible a l'organisation structurale qu'aux proprietes electroniques des depots de a-c