Enrobage de carbone avancé par des polymères

Polymer enrobing of advanced carbon

• Auteur / Autrice : Dario Sciacqua
• Direction : Johannes Berndt, Eva Kovacevic
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 08/03/2022
• Etablissement(s) : Orléans
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Groupe de recherches sur l'énergétique des milieux ionisés. UMR 7344 (Orléans ; 2012-....)
• Jury : Président / Présidente : Pascal Brault
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thomas Strunskus
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nikša Krstulović, Cvelbar Uroš

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fourier, Spectroscopie infrarouge à transformée de

Spectrométrie de masse

Interférométrie

Polyaniline

Couches minces

Polymérisation sous plasma

Mots clés libres

Enrobage de carbone

Polymer enrobing

Résumé

Cette contribution traite des processus de polymérisation dans une décharge RF à couplage capacitif fonctionnant dans différents mélanges (Ar/aniline, aniline pure, acétylène) pour la production de films polymères minces. Le rôle des différentes espèces impliquées dans le processus, par exemple les ions positifs, les ions négatifs, les neutres pour le dépôt de films minces dans ces mélanges gazeux en fonction de différents paramètres expérimentaux (puissance, pression, rapport cyclique, débit, taux de pompage) est l'objectif principal de ce travail. Plusieurs méthodes expérimentales, y compris différentes électrodes maison (électrode structurée, électrode à coupelle), ont été employées pour séparer et distinguer partiellement les contributions des différentes espèces au cours du processus ainsi que la possibilité de les empêcher (filtrer) d'atteindre le substrat. Le filtrage des espèces produites dans le plasma peut offrir une nouvelle perspective pour le contrôle des processus de dépôt par plasma. La dernière partie du travail concernait le processus de dopage des films déposés et l'étude de leur stabilité. L'analyse du plasma a été réalisée à l'aide de plusieurs techniques comprenant l'interférométrie à micro-ondes, la spectrométrie de masse et le FT-IR in situ. Les matériaux déposés ont été étudiés par FT-IR, NEXAFS, XPS, ellipsométrie et microscopie optique.

This contribution deals with polymerization processes in a capacitively coupled RF discharge operated indifferent mixtures (Ar/aniline, pure aniline, acetylene) for the production of thin polymer films. The role of the different species involved in the process e.g. positive ions, negative ions, neutrals for the deposition of thin films in these gas mixtures as a function of different experimental parameter (power, pressure, Duty Cycle,flow, pumping rate) is the main focus of this work. Several experimental methods including different homemade electrodes (structured electrode, cup electrode) have been employed to separate and partially distinguish the contributions of different species during the process as well as the possibility to prevent(filter) them to reach the substrate. The filtering of species produced in the plasma may give a new perspective for the and control of plasma deposition processes. The last part of the work involved the process of doping of the deposited films and the study of their stability. Plasma analysis have been done bymeans of several techniques involving microwave interferometry, mass spectrometry and in situ FT-IR. The deposited materials have been investigated by FT-IR, NEXAFS, XPS, Ellipsometry and optical microscopy.