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Dissertations / Theses on the topic 'Silicium – Oxydation'
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Yon, Jean-Jacques. "Oxydation du silicium poreux application à la réalisation de structures silicium sur isolant /." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376018971.
Full text
2
Yon, Jean-Jacques. "Oxydation du silicium poreux : application à la réalisation de structures silicium sur isolant." Grenoble 1, 1986. http://www.theses.fr/1986GRE10028.
Full textAbstract:
Des structures silicium sur isolant (soi) peuvent etre obtenues a partir de silicium poreux a condition de controler l'oxydation thermique du materiau. Ce memoire est consacre a l'etude de l'oxydation du silicium poreux. Ce travail a permis de fixer les conditions experimentales conduisant a la formation reproductible de couches de silicium poreux homogenes. L'etude detaillee de l'oxydation de ce materiau a permis de degager un mecanisme phenomenologique qui rend compte de la transformation du silicium poreux en oxyde aux proprietes identiques a celles de la silice classique. Le mecanisme procede par une oxydation chimique couplee a une densification, tres activee en temperature, de la silice. Ces resultats ont ete appliques a la realisation de structures soi
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Camelin, Christian. "Oxydation du silicium monocristallin sous haute pression d'oxygène sec." Bordeaux 1, 1985. http://www.theses.fr/1985BOR10583.
Full textAbstract:
L'oxydation du silicium monocristallin est une etape importante de la technologie m. O. S. (metal-oxide-semiconductor). Les temperatures (!000c) et les durees d'oxydation relativement elevees creent des defauts structuraux notamment prejudiciables a toute miniaturisation. Afin de palier a cet inconvenient, l'utilisation de pressions d'oxygene elevees, du fait de l'accroissement de la reactivite, s'averait une voie interessante pour abaisser la temperature. Des etudes d'oxydation ont ete menees en oxygene sec dans un domaine inexplore (14p000 bar) (600t80c). Sur la base du modele de deal et grove les constantes de vitesse ont ete definies ainsi que leur dependance vis-a-vis du parametre pression. Les couches d'oxyde elaborees dans de telles conditions ont ete caracterisees tant au niveau des proprietes physico-chimiques qu'electriques. Ces travaux tout en apportant des resultats fondamentaux originaux constituent une ouverture pour la micro-electronique dans la mesure ou l'abaissement des temperatures d'oxydation sous pression peut conduire a des applications industrielles
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Tételin, Claude. "Oxydation basse température assistée par plasma des alliages silicium-germanium." Lille 1, 1996. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1996/50376-1996-147.pdf.
Full textAbstract:
Deux aspects fondamentaux de l'oxydation basse température assistée par plasma d'oxygène des alliages silicium germanium ont été étudies: la nature chimique de l'oxyde et les cinétiques d'oxydations de ces alliages. La nature de l'oxyde forme varie en fonction du temps d'oxydation. Dans un premier temps, l'oxyde forme est du dioxyde de silicium (sio#2) et le germanium s'accumule a l'interface oxyde/substrat. Nous avons montre, que cette accumulation se fait sous la forme d'une couche de germanium pur. Dans un deuxième temps, le germanium s'incorpore au dioxyde de silicium sous forme d'agrégats avant d'être oxydé et de diffuser vers la surface externe de l'oxyde. En oxydation assistée par oxygène atomique, nous avons montre que les alliages sige s'oxydent plus vite qu'un substrat de silicium. Ceci est attribué à la fragilisation des liaisons du substrat due à la présence de germanium. Dans le cas de l'anodisation, les alliages sige ne s’oxydent également plus vite que le silicium. Nous avons montré que le mécanisme limitant la réaction d'anodisation est la relaxation de contrainte entre l'oxyde et le substrat. La qualité électronique des oxydes formes à partir de sige est moins bonne que ceux formes à partir de silicium mais nous pouvons envisager une amélioration de cette qualité grâce a des traitements thermiques appropries.
5
Georges, Annick. "Oxydation sèche des réfractaires : Alumine, graphite, SiC." Nancy 1, 1986. http://www.theses.fr/1986NAN10352.
Full textAbstract:
Caractérisation physico-chimique des réfractaires à base d'alumine, de graphite et de carbure de silicium. Aspects cinétiques et morphologiques de leur oxydation par les gaz (O::(2),CO::(2),CO/CO::(2)). Étude cinétique de l'oxydation du silicium et du carbure de silicium
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Bensalah, Yassine. "Etude des faces vicinales du silicium (100) et de leur oxydation." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37611775n.
Full text
7
Vadon, Mathieu. "Extraction de bore par oxydation du silicium liquide pour applications photovoltaïques." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAI067/document.
Full textAbstract:
L'extraction du bore du silicium liquide est une étape d'une chaîne de procédés de purification de silicium de qualité suffisante pour les applications photovoltaïques. Cette thèse étudie en priorité le procédé dit "gaz froid" qui consiste en l'injection d'un mélange de gaz Ar-H2-H2O sur du silicium liquide chauffé électromagnétiquement. Une deuxième méthode similaire ("procédé plasma") où on injecte un plasma thermique issu d'un mélange Ar-H2-O2 a également été étudiée. Un modèle est nécessaire afin d'optimiser le procédé pour économiser de l'énergie.Les trois objectifs du modèle sont la prédiction du flux de silicium issu de la surface (vitesse d'oxydation), du flux de bore issu de la surface (pour avoir la vitesse de purification), et du seuil de passivation. Le seuil de passivation est la limite de concentration d'oxydant au-delà de laquelleil apparait une couche de silice passivante qui empêche la purification. Afin de minimiser la consommation d'énergie en accélérant le procédé, on cherche à injecter une concentration d'oxydant juste en dessous du seuil de passivation.De précédentes études ont montré que le facteur limitant pour les flux de bore et de silicium est le transport d'oxydant dans la phase gaz. Ainsi, nous avons fait un modèle monodimensionnel réactif-diffusif à l'équilibre thermodynamique de la couche limite gazeuse. Selon ce modèle, l'effet de la formation d'aérosols de silice est de diviser par deux le flux d'oxydant vers la surface, ce qui sert aux simulations CFD. Cet effet des aérosols de silice sur les flux d'oxydant peut aussi se retrouver si on enlève l'hypothèse d'équilibre thermodynamique des aérosols de silice avec la phase gaz, ce qui est confirmé par des simulations CFD et des expériences.Pour ce qui concerne l'estimation de la vitesse de purification, les données les plus réalistes concernant l'enthalpie de formation de HBO(g) et le coefficient d'activité du bore dans le silicium liquide ont été sélectionnées. Nous obtenons une bonne prédiction de la vitesse de purification à différentes températures et concentrations d'oxydant, y compris pour le cas plasma que nous avons étudié, en utilisant ces données thermodynamiques et en supposant que les produits de réaction de surface SiO(g) et HBO(g) diffusent de manière similaire. Ces coefficients de transfert identiques pour HBO(g) et SiO(g) peuvent s'expliquer par une précipitation simultanée et commune de HBO(g) et SiO(g), selon des mécanismes de germination et croissance restant à déterminer.Un dispositif expérimental de lévitation électromagnétique de silicium sous un jet oxydant a été monté. La mesure et le contrôle de température d'une bille de silicium ont été mis en oeuvre ce qui permettra la mesure sans contaminations de données thermodynamiques concernant les impuretés .Le seuil de passivation mesuré sur quelques expériences disponibles peut être prédit par notre modèle d'oxydation (associé au facteur deux représentant les aérosols de silice), si on l'associe à un critère proposé dans la littérature, qui couple la fraction du flux d'oxydant arrivant à la surface à une loi d'équilibre entre SiO(g), Si(l) et SiO2(s/l). Nous montrons dans cette thèse que la couche passivante n'est compatible avec des aérosols de silice que si ces aérosols ne sont pas en équilibre avec la phase gaz. La cinétique de formation des aérosols de silice doit donc être étudiée plus en détails<br>Boron extraction from liquid silicon is a step within a new chain of processes aimed to purify silicon that meets purity requirements specific to photovoltaic applications. This thesis focuses mostly on cold gas processes that involve the injection of a mixture of Ar-H2-H2O gases onto electromagnetically stirred liquid silicon. A second similar method ("plasma processes") that involves the injection of thermal plasma made from an Ar-H2-H2O mixture has also been studied. A model is needed to minimize energy consumption by optimizing the process.We want to be able to predict the flow of silicon from the reactive surface (oxidation speed), the flow of boron from the surface (to have the purification speed) and the passivation threshold. For a given setting, the passivation threshold is the limit oxydant partial pressure at injection beyond which a passivating silica layer appears on the surface of the liquid silicon, which interrupts the purification. In order to minimize the energy consumption, and for that matter , in order to speed up the process, we want to inject oxydant in a quantity just below the passivation threshold.Previous studies have shown that the limiting factor for the oxidation and purification speed is the transport of oxidant in the gas phase. That's why we have made a 1D reactive-diffusive model at thermodynamical equilibrium of the gaseous boundary layer. According to this model the effect of the formation of silica aerosols is to divide by two the flow of oxydant towards the surface, which is useful for the simplification of CFD simulations. This effect of the formation of silica aerosols on oxidant flows can also be found without the hypothesis of thermodynamical equilibrium of silica aerosols with the gas phase, as confirmed by simulations and experiments.Regarding the estimation of the purification speed, we have selected the most realistic values of the enthalpy of formation of HBO(g) and of the activity coefficient of boron in liquid silicon.We could get good estimates of the purification speed at different temperatures and levels of oxidant concentrations at injection, by using the selected thermodynamical values and by supposing that the surface reaction products HBO(g) and SiO(g) diffuse similarly. A reason for this similar diffusion of SiO(g) and HBO(g) might be a common and simultaneous precipitation , due to specific dynamics of nucleation and growth that need to be investigated further. Those results for cold gas processed could also be obtained for a plasma experiment.However for the plasma experiment, silica aerosols can be formed only in a very thin layer near the surface and this result needs confirmation from other experiments.Temperature measurement and control for electromagnetically levitating liquid silicon under a flow of oxidant were achieved. With more time, quantitative results could be achieved to measure thermodynamical data on impurities without contaminations.Regarding the prediction of the passivation threshold, we justified a thermodynamical equilibrium at surface of SiO(g) with Si(l) and SiO2(s/l) at passivation threshold with the spreading of silica particles over the liquid silicon surface with the stirring. We show that the passivation layer is compatible with silica aerosols only if those aerosols are not in equilibrium with the gas phase. Therefore the kinetics of formation of silica aerosols should be studied further. A previous empirical formula on the prediction of the passivation threshold for experiments where H2O is the oxidant has been confirmed using our CFD model. A passivation experiment has shown the absence of impact of silica aerosols on oxidant transport when the oxidant is O2
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Bsiesy, Ahmad. "Contribution à l'étude du silicium poreux : mécanismes de formation, oxydation anodique, photo- et électroluminescence." Grenoble 1, 1991. http://www.theses.fr/1991GRE10017.
Full textAbstract:
Les mecanismes de transformation du silicium poreux en silice par voie anodique ont ete etudies. Les caracteristiques electrochimiques correspondantes, et la composition chimique des couches poreuses oxydees anodiquement ont ete analysees. Les resultats obtenus montrent qu'en mode intentiostatique et pour des faibles courants d'oxydation les colonnes de silicium poreux se trouvent en depletion et l'echange des trous n'est donc possible qu'au fond des pores ou l'oxydation aura principalement lieu. Pour des courants plus forts, les colonnes de silicium poreux sont dans un etat de depletion moins profond, voire en accumulation, et l'oxydation aura lieu a la fois au fond des pores et sur les flancs de ceux-ci. Un certain nombre de resultats preliminaires ont montre que le silicium poreux peut, dans certaines conditions, emettre de la lumiere visible: lorsque les dimensions des filaments de silicium constituant le silicium poreux deviennent suffisamment fins, les effets de confinement quantique deplacent les niveaux electroniques et font apparaitre une luminescence dans la region correspondant aux longueurs d'onde visibles
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Populaire, Charles. "Propriétés physiques du silicium poreux : traitements et applications aux microsystèmes." Lyon, INSA, 2005. http://www.theses.fr/2005ISAL0018.
Full textAbstract:
Les propriétés singulières du silucium poreux sont propices à la réalisation de micro-dispositifs thermiques et électromagnétiques. Des couches entièrement poreuses, épaisses de 400 µm et homogènes ont été réalisées. L'étude des propriétés thermiques a permis la détermination des paramètres morphologiques et chimique à même de minimiser la conductivité thermique. Un régime d'oxydation ultramince a été mis en évidence pour les températures d'oxydation inférieures à 700°C. L'analyse des effets des traitements thermiques oxydants nous a conduit à la mise au point d'une méthode originale de caractérisation mécanique. L'effet de la porosité et du caractère chaotique du milieu a pu ainsi être modélisé analytiquement. Enfin, l'analyse électrique de caissons épais de silicium poreux a mis en évidence les excellentes propriétés d'isolation diélectrique de ces couches, en particulier en configuration traversante. Des micro-résonnateurs sur caisson de silicium poreux oxydé de 50 µm d'épaisseur ont été réalisés pour les applications R. F. Les résultats expérimentaux ont montré le caractère diélectrique efficace et large bande du silicium poreux<br>Singular properties of porous silicon are useful for thermal and electromagnetic devices. Realization of thick and homogeneous layers up to the whole substrate thickness was achieved. Thermal properties of a nanostructured porous medium were studied regarding morphological and chemical parameters in order to lower the thermal conductivity. Ultrathin oxidation kinetics was brought to the fore for oxidation temperature lower than 700°C (threshold of mechanical and topography stability). By regarding strain effects induced by thermal oxidation of porous silicon, an original method of mechanical characterization was achieved. Impact of porosity and chaotic morphology of such a nanostructured medium was modelled analytically. At fast, electrical analysis of thick porous silicon layers have brought to the fore their excellent dielectric insulation (in particular full porous silicon substrate). The experimental results demonstrate the efficient dielectric and broadband behaviour of PS
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Boye, Youssouf. "Réalisation de cellules solaires intégrées par oxydation localisée d'un substrat de silicium fritté poreux." Thesis, Orléans, 2016. http://www.theses.fr/2016ORLE2083/document.
Full textAbstract:
Les travaux de recherche menés dans cette thèse s’inscrivent dans le cadre de la réalisation de la technologie cellule solaire intégrée (i-Cell), qui est une technologie innovante de fabrication de cellules solaires à hauts rendements de conversion et à bas coût de production. L’i-Cell consiste en la réalisation de plusieurs cellules élémentaires ou sous-cellules, en feuilles minces de silicium cristallin purifié, qui sont connectées en série sur un substrat de Si fritté bas coût. La technologie i-Cell permet en effet la réduction du coût de la plaquette grâce à la faible épaisseur des feuilles de silicium et grâce à l’utilisation de substrats issus du frittage de poudres de silicium. Dans une telle structure la fonction photovoltaïque est assurée par la feuille mince de surface alors que le transport du courant et la fonction mécanique sont gérés par le substrat fritté ce quipermet de réduire les coûts de fabrication de la cellule. En effet, à l’instar des couches minces, on peut décomposer la couche active en cellules de faibles surfaces et ainsi produire sur une surface standard (156 x 156 mm²), une cellule dans laquelle circule un faible courant qui permet de réduire fortement la consommation des métaux précieux au sein de la cellule (Argent) et entre les cellules du module (Cuivre). En outre, la configuration des cellules à i-Cell permet de s’affranchir des busbars en Ag traditionnellement utilisés dans les technologies silicium. Ceci présente l’avantage d’éviter le masquage de la lumière et donc d'augmenter la puissance de la cellule. Ce travail de thèse s’articule sur deux axes de recherche principaux. Le premier est orienté sur l’étude de la cinétique d’oxydation thermique de substrats de silicium frittés poreux. Le deuxième axe concerne la réalisation du substrat fritté intégré et la réalisation des premiers prototypes d’i-Cells sur ces derniers. Ce travail a permis de démontrer la faisabilité de l’i-Cell et de réaliser des prototypes d’i-Cell sur le substrat fritté intégré. Des rendements de conversion PV supérieurs à 18% ont été ainsi obtenus<br>The research work conducted in this thesis are within the framework of the realization of the integrated solar cell technology (i-Cell), which is an innovative solar cell technology with a high conversion efficiency and a low cost production. The i-Cell consists of the realization of several elementary cells or sub-cells, in purified crystalline silicon thin foils, which are connected in series on a low cost sintered silicon substrate. In fact, the i-Cell technology allows the reduction of the cost of the wafer thanks to the low thickness of the silicon foils and through the use of substrates obtained from the sintering silicon powders. In such a structure, the photovoltaic function is provided by the thin purified Si foil on the surface. Whereas both the current transport and the mechanical function are provided by the sintered silicon substrate – thin allows to reduce the cell manufacturing costs. In fact, just like thin films, we can decompose the active layer in small cell surfaces and thus produce, on a standard surface (156 x 156 mm²), a low current cell that greatly reduces the consumption of precious metals within the cell (Silver) and between the cells within the module (Copper). Furthermore, the configuration of cells in the i-Cell technology permits to eliminate the use of Silver busbars traditionally used in the Si solar cell technologies. This offers the advantage of avoiding the masking light and thus increases the power of the i-Cell. This thesis work focuses on two main axes of research: The first axis relates to the study of the kinetics of thermal oxidation of porous sintered silicon substrates. The second axis of research focuses on the realization of the “integrated sintered substrates”, which consists of the realization of local conductive zones on the insulating porous sintered substrate, and the fabrication of the first i-Cells prototypes on them. This work demonstrated the feasibility of i-Cell and produced prototypes of i-Cell on the integrated sintered substrate. High photovoltaic conversion efficiencies, greater than 18%, were obtained
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GANEM, JEAN-JACQUES. "Mecanismes de croissance de dielectriques par nitruration et par oxydation thermique rapide du silicium." Paris 7, 1992. http://www.theses.fr/1992PA077065.
Full textAbstract:
L'etude des mecanismes de croissance de nitrure de silicium par traitement thermique rapide a etabli l'existence d'un regime initial rapide, associe a la nitruration de l'interface silicium/dielectrique, suivi d'un regime plus lent limite par le transport des especes nitrurantes, dans une seule direction, a travers le film forme. La nitruration de l'oxyde de silicium est caracterisee par la diffusion des especes qui reagissent avec la silice. L'observation de l'oxydation thermique rapide du silicium, realisee sous atmosphere statique d'oxygene isotopiquement marque, suggere une explication qui rendrait compte du regime initial rapide: l'apparition, dans les premieres secondes, de debris de silicium cristallin dans l'oxyde forme
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Martinet, Christine. "Oxydation du silicium par plasma d'oxygène : Cinétiques de croissance et analyses physiques des couches." Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015), 1995. http://www.theses.fr/1995GRE10162.
Full textAbstract:
Ce travail est consacre a l'etude de l'oxyde de silicium realise par oxydation plasma a basse temperature dans un reacteur a resonance cyclotronique electronique repartie. Nous nous sommes interesses aux cinetiques de croissance en anodisation plasma (tension appliquee au substrat superieure au potentiel plasma) a courant constant qui decrivent bien un modele de diffusion d'ions o#- assistee champ. Mais, nous avons mis en evidence l'existence d'un premier regime, ou la tension reste constante, qui correspondrait a la formation d'une couche conductrice d'epaisseur 10-15 nm due aux photons u. V. Energetiques du plasma d'oxygene. Nous avons caracteris e physiquement nos oxydes plasmas. La methode d'absorption infrarouge s'est revelee tres adaptee a l'etude des couches minces de silice, en tenant compte des effets geometriques, mis en evidence par calcul et experimentalement, provoquant un deplacement fictif du pic du mode principal optique transverse (to) avec l'epaisseur d'oxyde, tandis que la position du pic du mode optique longitudinal (lo) reste invariante. La position des pics des modes lo et to nous permet de determiner l'angle moyen si-o-si et la densite de la silice. Les oxydes plamas montrent une position de ces deux pics tres deplacee par rapport aux oxydes thermiques laissant presager des oxydes denses. La reflectometrie x s'est revelee tres sensible a la rugosite de surface de l'oxyde tandis qu'il est difficile d'obtenir des valeurs precises pour les autres parametres (rugosite d'interface sio#2/si, densite). Les resultats des mesures sur les oxydes anodiques en absorption infrarouge et en reflectometrie x montrent une inhomogeneite en epaisseur. Enfin, des mesures c(v) montrent une caracteristique convenable bien que ces oxydes soient contamines par les metaux constituant le reacteur
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Fiori, Costantino. "Oxydation du silicium et modification de l'ordre à courte distance dans les oxydes de silicium induits par un rayonnement laser ultra violet." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37597680w.
Full text
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Fiori, Costantino. "Oxydation du silicium et modification de l'ordre à courte distance dans les oxydes de silicium induits par un rayonnement laser ultra violet." Grenoble 1, 1986. http://www.theses.fr/1986GRE10131.
Full textAbstract:
Etude par spectrometrie auger de la structure de la surface de si(111) faiblement recouverte d'oxygene sec. L'irradiation par un faible flux de photons uv induit d'importants rearrangements atomiques dans la phase adsorbees avec formation d'une monocouche tres desordonnee de sio::(2) se transformant en sio::(2) amorphe stable apres un recuit thermique a 949 k. L'irradiation de ces couches par un rayonnement laser uv les rend instables. Formation d'une forte densite de defauts structuraux. Etablissement d'une correlation entre les phenomenes physiques evoques
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Oules-Chaton, Catherine. "Contribution à l'étude de structures silicium sur isolant obtenues à partir de silicium poreux." Grenoble 1, 1991. http://www.theses.fr/1991GRE10168.
Full textAbstract:
Des structures silicium sur isolant (soi) peuvent etre obtenues par formation et oxydation de couches de silicium poreux. Le travail presente dans ce memoire contribue a ameliorer la qualite des structures obtenues par les deux voies technologiques existantes: l'epitaxie de silicium sur silicium poreux et la formation de couches enterrees de silicium poreux. Des epitaxies de silicium ont ete realisees par une technique cvd basse temperature basse pression sur des couches de silicium poreux formees sur substrats fortement dopes (p#+ et n#+) et sur substrats faiblement dopes (p et n). Elles conduisent a une couche de silicium monocristallin dont la qualite cristallographique depend du dopage du substrat d'origine. Cette qualite est excellente pour des couches epitaxiees sur silicium poreux p#+ et se deteriore fortement lors de l'emploi de substrats p. Toutefois, l'utilisation d'une technique de recroissance epitaxiale en phase solide permet de diminuer fortement la densite de defauts de ces couches. Une nouvelle procedure d'oxydation a alors ete mise au point afin d'oxyder et densifier completement la couche enterree de silicium poreux. Cette procedure qui comprend une etape a haute temperature (1300c) conduit a une couche enterree d'oxyde parfaitement dense et n'entraine pas de diffusion de dopant de la couche de silicium poreux dans la couche epitaxiee. Cette meme procedure a ete employee pour la realisation de structures soi par la deuxieme voie technologique. Elle conduit, apres optimisation des conditions de formtion de la couche enterree de silicium poreux, a l'isolation complete et planar d'ilots de silicium de 80 m de large. Des dispositifs de test ont alors ete realises sur ce materiau et ont demontre qu'il presente des caracteristiques electriques semblables a celles d'autres materiaux soi
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Scheid, Emmanuel. "Contribution à l'étude de la diffusion d'impuretés dans le silicium sous oxydation rôle des contraintes /." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376097234.
Full text
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Scheid, Emmanuel. "Contribution à l'étude de la diffusion d'impuretés dans le silicium sous oxydation : rôle des contraintes." Grenoble INPG, 1987. http://www.theses.fr/1987INPG0075.
Full textAbstract:
Analyse des insuffisances des theories relatives a la diffusion des impuretes et a l'evolution des defauts d'empilement sous contrainte. L'introduction de la diffusion couplee des defauts ponctuels permet de decrire l'expansion 3d de l'effet d'oed-ord
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Senez, Vincent. "Modélisation bidimensionnelle de l'oxydation du silicium : analyse viscoélastique de la relaxation des contraintes." Lille 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LIL10024.
Full textAbstract:
La miniaturisation des circuits intégrés permet d'améliorer leurs performances (rapidité/faible consommation), d'augmenter leur intégration et de réduire leurs coûts. Dans cette perspective, l'amélioration des techniques d'isolation est indispensable. Un état de l'art actuel fait apparaître que la croissance thermique d'un oxyde de silicium est le procédé d'isolation le plus largement employé. Sa conception doit minimiser la surface occupée sans générer de défauts cristallins dans le substrat. La simulation de technologie permet de déterminer, rapidement et à moindre coût, le meilleur compromis. Le travail présente dans ce manuscrit contribue à améliorer l'exactitude de cet outil numérique d'aide à la conception. Plus précisément, une modélisation avancée du phénomène d'oxydation thermique du silicium a été développée et implantée dans le simulateur de technologie impact-4. La souplesse de la méthode des éléments finis permet le calcul des formes d'oxyde pour un grand nombre de configurations topologiques. Deux approches sont proposées : la première calcule avec exactitude les profils d'isolation pour des structures où le matériau oxyde peut-être considéré comme indéformable (locos, silo, swami). La seconde, plus générale et plus physique, s'applique à tout type d'isolation et fournit une carte complète des contraintes mécaniques dans l'ensemble de la structure. Les effets des contraintes sur la cinétique d'oxydation sont modélisés. Les comportements rhéologiques des matériaux ont été généralisés pour une large gamme de procédés technologiques et leur nature intrinsèquement viscoélastique est prise en compte. Les algorithmes qui ont été mis au point constituent une première étape vers le calcul mécanique systématique permettant aux simulateurs de technologie de prédire l'évolution spatiale et temporelle des champs de contraintes au même titre que celle des dopages. Finalement, les capacités de prédiction du modèle sont illustrées par différentes applications : l'optimisation du locos enterre d'une technologie bicmos 0. 8 m, l'analyse des dispositifs avances que sont les structures pbl et silo. Enfin, la simulation des caractéristiques électriques d'un transistor MOS parasité à l'aide du simulateur de dispositif impact-3 constitue une ultime validation.
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Dehan, E. "Silicium partiellement oxydé obtenu en phase vapeur à basse pression à partir de Si2H6 et de N2O." Toulouse, INSA, 1995. http://www.theses.fr/1995ISAT0021.
Full textAbstract:
Les potentialites de la filiere gazeuse disilane-protoxyde d'azote sont explorees pour la realisation de couches minces semi-isolantes de silicium partiellement oxyde (appele sipos) par procede de depot chimique en phase vapeur a basse pression. La premiere partie de ce travail concerne l'influence des parametres de depot (temperature pression et rapport des debits de gaz) sur la cinetique de depot, l'homogeneite en epaisseur et sur la composition des films. Les mecanismes de depots sont etudies et un modele chimique est propose. La seconde partie expose une technique originale que nous avons developpee pour la determination du taux d'oxygene des films. La caracterisation physico-chimique par spectroscopie de photoelectrons x, spectroscopie raman, spectroscopie infrarouge et par microscopie electronique en transmission est realisee et permet d'etablir un modele structural pour les depots ayant subi un traitement thermique post-depot. La derniere partie traite des phenomenes de conduction, de la resistivite electrique et de la constante dielectrique des films de sipos. Sur la base de ces mesures electriques, un modele structural pour les depots non recuits est propose
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Favaro, Laurent. "Etude théorique de l'oxydation de la face (100) du silicium par l'eau." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00093764.
Full textAbstract:
L'utilisation de différents niveaux de complexité dans les méthodes de la chimie théorique permet de discuter de la validité des modèles de reconstruction de la surface Si(100) et de créer des modèles de sous-oxydes. Notre étude ab-initio Hartree-Fock périodique est en faveur d'une reconstruction symétrique combinée à un arrangement anti-ferromagnétique 2x2 des spins des électrons des liaisons pendantes. Néanmoins la reconstruction asymétrique est quasi isoénergétique. Le traitement d'un large modèle moléculaire de sous-oxydes pseudo-périodique, permet de rendre compte des contraintes de la surface. L'importante relaxation trouvée dans cette étude est la combinaison d'une translation verticale et d'une rotation. Le réseau, la valence des espèces présentes peut influencer la cinétique de la relaxation. Le premier site d'oxydation est la liaison du dimère. Les atomes de silicium sont ensuite oxydés un par un.
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Pereira, Mario. "Stabilité thermique et comportement à l'oxydation des céramiques à base de carbonitrure de silicium issues de la pyrolyse de précurseurs polyvinylsilazanes." Limoges, 1994. http://www.theses.fr/1994LIMO0436.
Full textAbstract:
Des céramiques non oxydes ont été obtenues via la conversion de précurseurs de type polysilazanes caractérisés par des liaisons Si-N. Le but de cette étude est : (i) de mieux comprendre le rôle des groupements substituants liés aux atomes de silicium et azote sur la réticulation et le rendement en céramique (ii) d'établir des relations entre la structure du précurseur, les conditions de pyrolyse et la microstructure finale des résidus céramiques. Dans ce contexte, trois polymères modèles ont été synthétisés sur la base du polymère standard, ayant différentes fonctions réactives (Si-vinyle, Si-H, N-H) en remplaçant successivement les fonctions vinyles et N-H par un méthyle. L'analyse des résultats obtenus à partir de différentes techniques expérimentales (Analyse Thermogravimétrique, Spectrométrie de Masse, Spectroscopies IR et Raman, Dosage chimique, Diffraction des rayons X et Résonance Magnétique Nucléaire du solide à haute résolution) montre que diverses réactions interviennent au cours du traitement thermique. Une caractéristique commune des céramiques issues de la conversion de polymères organométalliques est la formation vers 1200°C de produits amorphes. Ces résidus sont constitués d'une phase carbonitrure de silicium SiCxNy et de carbone libre. La cristallisation à haute température en Si3N4 ou SiC dépend des conditions opératoires à savoir la température, la durée de traitement, l'atmosphère de pyrolyse, mais également de la composition chimique du précurseur. L'évolution structurale des matériaux en fonction de ces paramètres opératoires a été suivie par oxydation en température programmée<br>Non-oxide ceramics hae been obtained via the conversion of polysilane precursors. The aim of this study is (i) to better understand the effect of substituting groups bonded to silicon atom on the cross-linking and the ceramic yield, (ii) to evaluate the relationship between the structure of preceramic polysilazanes, the pyrolysis conditions, and the final microstructure of ceramic products. A high functionality as well as low temperature reactivity are required to obtain crosslinked polymers and high ceramic yields during the subsequent pyrolysis. Thus, three types of polysilazanes in which each reactive function (vinyl, Si-H, N-H) was successively replaced by a non reactive mezthyl group, were examined. According to the analysis results obtained by various experimental techniques (TGA, DTA, MS, IR, elemental analysis), the thermal treatment involved numerous reactions. A common feature of the conversion of organometallic polymer into ceramic is the formation at 1200°C of intermediates which are amorphous solids. These residues are constitued with a silicon carbonitride phase and a free carbon phase. Their crystallization at high temperature into Si3N4 or SiC depends on the experimental parameters such as temperature, time, atmosphere and chemical composition of the polymers. By oxidation of the residues, the structural evolution of a polymer was followed as a function of these parameters
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Lavedrine, Alain. "Etude de la décomposition thermique de polyvinylsilazanes : comportement à l'oxydation du carbonitrure de silicium obtenu." Limoges, 1991. http://www.theses.fr/1991LIMOA001.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur la décomposition thermique de précurseurs de carbonitrure de silicium préparés à partir de silazanes ayant pour unité structurale [SiR1R2NH] avec R1=CH=CH2, R2=H, NH. La pyrolyse a été suivie jusqu'à 1400°C à l'aide de plusieurs techniqques (ATG, IR, RMN, RX, SM) afin d'identifier la nature des volatils et l'évolution de la structure moléculaire. Les réactions de polyaddition des groupements vinyles, d'hydrosylilation et de déshydrogénation conduisent à des polymères fortement réticulés ayant un rendement céramique élevé. La cristallisation lente à 1400°C du carbonitrure s'explique par la présence de tétraèdres mixtes SiCnN4-x et de carbone libre qui freinent la réorganisation structurale. La pyrolyse sous ammoniac montre qu'il y a rupture des liaisons Si-CHx et formation de liaisons Si-N dès 450°C, puis la réactivité du pyrolysat diminue lorsque la minéralisation progresse. Les réactions qui interviennent au-dessus de 1100°C ont été précisées à partir de l'étude thermodynamique des systèmes Si/C/N/O/H et C/N/H. L'étude du comportement à l'oxydation du carbonitrure de silicium a été réalisée en tenant compte de la microtexture. Il se produit tout d'abord une combustion du carbone libre, puis la porosité permet à l'oxygène de réagir avec le carbonitrure. L'importance relative des deux réactions évoluant avec la température, l'oxydation se traduit par la formation d'une couche de silice recouvrante qui bloque la réaction.
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Guedj, Annie. "Oxydation photo-assistée du silicium par laser au CO continu et contribution à l'étude des couches de silice obtenues." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37605673f.
Full text
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Guedj, Annie. "Oxydation photo-assistee du silicium par laser au co2 continu et contribution a l'etude des couches de silice obtenues." Toulouse, INSA, 1987. http://www.theses.fr/1987ISAT0011.
Full textAbstract:
Les caracteristiques de "l'oxyde laser" obtenu sont etudiees: 1)grace au controle de temperature par pyrometrie en ce qui concerne la cinetique de croissance. 2) a partir de mesures c(v) et i(v) en ce qui concerne les proprietes electriques. 3) par spectrometrie ir en ce qui concerne les proprietes physiques. Ces caracteristiques sont ensuite comparees a celles de l'oxyde thermique conventionnel. Enfin, par la realisation de transistors m. O. S. A "oxyde laser" (oxyde de grille), nous avons montre que ce mode d'oxydation assistee par laser peut etre utilise dans les technologies m. O. S.
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FOURNEL, BENOIT. "Oxydation, fluage et fissuration lente, sous air et sous gaz brules, d'un nitrure de silicium elabore par frittage naturel." Paris, ENMP, 1991. http://www.theses.fr/1991ENMP0346.
Full textAbstract:
Ce travail s'est propose d'evaluer les proprietes mecaniques d'un nitrure de silicium fritte naturel commercialement disponible, dans l'optique d'applications dans des moteurs diesel. L'etude de l'incidence d'un environnement de gaz d'echappement brules sur la corrosion, le fluage et la fissuration lente, a constate l'une de ses originalites. Des essais effectues sous air ont alors ete consideres comme reference. Une large gamme de temperatures a ete visee, de 700 a 1250 degres celsius. Les resultats experimentaux ont montre que l'environnement d'essai (air ou gaz brules) n'influence pas de maniere significative le comportement du materiau. Les investigations menees ont permis d'en degager les raisons, specifiques a chacun des trois modes d'endommagement etudies. Parallelement, par croisement de methodologies experimentales, nous avons apprehende la complexite du mecanisme de fissuration lente dans les ceramiques techniques
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Greck, Olivier. "Fibres céramiques à base de carbure de silicium : stabilité thermique et comportement à l'oxydation." Limoges, 1999. http://www.theses.fr/1999LIMO0030.
Full textAbstract:
Les fibres de sic etudiees (nicalon nlm202 et hi-nl, tyranno loxm et lox e) sont destinees a des applications thermostructurales au sein de composites a matrice ceramique. Elles sont obtenues par fusion-filage, reticulation et pyrolyse de precurseurs organometalliques. Leur microstructure consiste en un melange de cristallites nanometriques sic-, tic, de carbone libre et d'une phase amorphe d'oxycarbure de silicium sio xc y. L'objectif de ce travail a ete de preciser la microstructure et la stabilite thermique des fibres, sous atmosphere neutre ou oxydante, au voisinage de la temperature de pyrolyse. Pour chacune des fibres, un traitement thermique de stabilisation sous atmosphere neutre a ete defini afin d'achever la transformation organique-mineral. Il est associee a l'elimination de l'hydrogene residuel, l'accroissement de la masse volumique et du module d'young, mais sans degradation de la phase sio xc y. Une technique originale de dissolution preferentielle des phases siliciees par attaque acide a ete mise en oeuvre pour isoler et quantifier la phase carbonee libre. Les analyses dilatometriques longitudinales et radiales en montee de temperature ont montre que les coefficients de dilatation sont diriges par la teneur en oxygene. L'existence d'un retrait qui debute 200\c en deca de la temperature de pyrolyse a confirme le caractere incomplet de la ceramisation. Cette contraction a ete attribuee principalement a la structuration de la phase carbonee libre. A plus haute temperature, la degradation thermique de la phase sio xc y et la cristallisation associee du sic progresse de la surface vers le coeur et dirige la dilatation des fibres. La necessite de traitements de stabilisation pour l'interpretation des cinetiques d'oxydation a ete revelee par l'accroissement de la vitesse de reaction en presence de la vapeur d'eau issue de l'oxydation de l'hydrogene residuel des fibres. L'exploitation des cinetiques (900-1200\c / 0,2 atm o 2) selon une loi parabolique traduit une diffusion limitante d'oxygene moleculaire a travers la couche de silice amorphe. Cette diffusion s'etablit apres une periode transitoire associee au gradient de composition superficiel notamment en carbone.
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Temple, Boyer Pierre. "Nouveaux procédés d'obtention d'oxynitrure de silicium." Phd thesis, INSA de Toulouse, 1995. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00145659.
Full textAbstract:
Les techniques d'élaboration du matériau SiN[x], par LPCVD à partir du mélange disilane/ammoniac et par RTCVD à partir du mélange silane/ammoniac, ont été étudiées. L'obtention de films de stoechiométrie SiN[x] quelconque, uniformes en épaisseur et en composition, a ainsi été démontrée et un nouveau matériau, le silicium dopé azote baptisé NIDOS a été mis en évidence. L'étude de l'oxydation thermique du NIDOS a montré un effet de ralentissement de l'oxydation dû à la teneur en azote du film. Nous avons mis en évidence l'interférence des diffusions des espèces oxydantes et des atomes d'azote au cours de l'oxydation. Nous en avons déduit deux méthodes d'obtention d'oxynitrure SiO[x]N[y]: soit par oxydation thermique du NIDOS, soit par recuit de NIDOS déposé sur une couche d'oxyde enterrée. Nous avons enfin étudié la compatibilité du NIDOS avec les impératifs de la technologie silicium (rugosité, résistivité, propriétés de barrière à la diffusion des dopants), puis nous avons démontré la faisabilité de structures métal/oxynitrure/semi-conducteur utilisant une couche isolante oxynitrurée obtenue par oxydation ou recuit de NIDOS. La caractérisation électrique de ces structures a montré d'excellentes qualités isolantes: des champs électriques de claquage de 20 MV/cm et des charges stockées au claquage de 150C/cm[2] ont été mis en évidence
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Ekoue, Adamah Guillot Gérard. "Caractérisations électriques et physico-chimiques des oxydes sur Carbure de Silicium application à une technologie MOSFETs /." Villeurbanne : Doc'INSA, 2004. http://docinsa.insa-lyon.fr/these/2002/ekoue/index.html.
Full text
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Ekoue, Adamah. "Caractérisations électriques et physico-chimiques des oxydes sur Carbure de Silicium : application à une technologie MOSFETs." Lyon, INSA, 2002. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2002ISAL0108/these.pdf.
Full textAbstract:
L'objectif de cette étude est de développer des oxydes sur le polytype 4H du matériau Carbure de Silicium (SiC), et d'évaluer la qualité du système SiO2/SiC formée. Le but avoué est d'optimiser les propriétés de cette interface SiO2/SiC. Celle-ci est aujourd'hui caractérisée par d'importantes densités de charges qui affectent le transport dans le canal des MOSFETs SiC. Nous nous intéressons en premier lieu à des oxydes obtenus par des procédures proches de celles utilisées en technologie Si. Leur qualité électrique est évaluée par des mesures capacitives. Puis, nous présentons des recuits post-oxydation spécifiques qui s'avèrent bénéfiques pour les propriétés de l'interface. On s'attache alors à la compréhension des mécanismes physico-chimiques à l'origine de l'amélioration. Enfin, nous développons une filière MOSFETs SiC en y intégrant un oxyde précédemment optimisé, et des conclusions sont tirées quant aux propriétés de transport dans les couches d'inversion des transistors élaborés<br>This study aims to develop oxides on the 4H polytype of Silicon Carbide (SiC) and analyse its quality. The objective is to improve the SiO2/SiC interface properties. Presently, high charges density located at this interface degrades the electron transport in the inversion channel of SiC MOSFETs. Firstly, we have focused our attention on oxidation procedures close to those used in Si technology. C-V measurements on MOS capacitors were made to determine the electrical characteristics of these oxides. Then, specific post-oxidation annealings were developed, and their beneficial effects on the interface electrical properties are pointed out. Details are also given on the physico-chemical mechanisms induced by these annealings. Finally, an optimized gate oxide was integrated into an SiC MOSFETs technology. From electrical results, the transport properties in the inversion channel of these transistors are deduced
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Verdon, Claire. "Dépôt, infiltration et oxydation de carbures réfractaires au sein d'une architecture de carbone." Thesis, Bordeaux, 2014. http://www.theses.fr/2014BORD0408/document.
Full textAbstract:
La protection des composites carbone/carbone face à l’oxydation à très hautes températures (2000°C) est une nécessité à leur utilisation dans de nouvelles applications. Une protection composée de carbure de hafnium et de carbure de silicium a été développée lors de travaux précédents. Cette protection de surface pourrait être plus efficace une fois infiltrée à cœur du composite. Le premier point étudié lors de cette thèse est l’amélioration des connaissances sur le dépôt par CVD (Chemical Vapor Deposition) d’un multicouche PyC/SiC/HfC/SiC. Celle-ci passe par la détermination des variations de morphologie du HfC déposé en fonction de la température et de la pression, de l’étude des cinétiques de dépôt et de la modélisation des phénomènes thermiques, chimiques et d’écoulement présents en phase gazeuse au sein du four. Le deuxième point d’étude est axé sur l’infiltration de carbure de hafnium et de silicium par CVI (Chemical Vapor Infiltration) et par RMI (Reactive Melt Infiltration) au sein de mèches de carbone ou d’une préforme carbonée. Le dernier point d’étude est la compréhension des mécanismes d’oxydation de la protection à 2000°C sous atmosphère oxydante à différentes pressions d’oxygène<br>The protection against oxidationat very high temperatures (2000°C) is required for carbon/carbon composite new applications. One composed by hafnium and silicon carbides (HfC and SiC) has been developed in previous work. This surface protection could be more effective if infiltrated in the composite.The first part of this thesis is devoted to the improvement of knowledge on CVD (Chemical Vapor Deposition) deposit of a multilayer PyC/SiC/HfC/SiC. Morphology variation of HfC with temperature and pressure, deposition kinetic study and modelling of thermal, chemical phenomenon and flux velocity in gas has to be determined. The second part of the study is focused on carbide infiltration by CVI (Chemical vapour infiltration) and RMI (Reactive Melt Infiltration) inside carbon tows and preform. The last part is devoted to determine the oxidation mechanism of the protection at 2000°C under oxidizing atmospheres
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Gros-Jean, Mickaël. "Fabrication et caractérisation de structures nanocomposites silicium poreux/CdS." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1999. http://www.theses.fr/1999GRE10186.
Full textAbstract:
Ce travail est consacre a la fabrication et a la caracterisation de structures nanocomposites silicium poreux/cds. Une etude approfondie de la chimie des solutions contenant des ions cd + + et l'utilisation d'un precurseur de soufre tres reactif, la thioacetamide, ont permis de mettre au point un procede de depot de cds adapte au silicium poreux (faible ph et temperature ambiante). Ce procede de depot, appele depot sequentiel, utilise deux bains separes : un premier bain pour l'adsorption d'hydroxyde de cadmium et un deuxieme bain pour la transformation de cet hydroxyde de cadmium en cds. L'utilisation de techniques de caracterisation comme la spectrometrie auger, la spectrometrie rutherford, la spectrometrie d'electrons ou la diffraction des rayons x confirme qu'il se forme du cds dans les pores du silicium ce qui conduit par ailleurs a la compression de la structure poreuse. La spectrometrie d'electrons et la spectroscopie infrarouge revelent que le materiau poreux est oxyde par les bains de depot, ce qui est probablement a l'origine de la perte de ses proprietes de luminescence. La methylation prealable du squelette poreux avant depot de cds permet d'eviter cette oxydation. Les couches nanocomposites ainsi obtenues conservent leur propriete de photoluminescence et permettent d'obtenir des structures electroluminescentes pour des polarisations electriques d'environ 2 volts, avec cependant un rendement qui reste faible.
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Deneuve, Adrien. "Synthèse et caractérisations de supports de catalyseurs nano-macro à base de carbone et carbure de silicium : application à l’oxydation catalytique du sulfure d’hydrogène en soufre élémentaire." Strasbourg, 2010. http://www.theses.fr/2010STRA6176.
Full textAbstract:
Cette thèse a pour but de développer des supports de catalyseurs novateurs à base de carbone et de carbure de silicium. Le premier support est constitué de nanotubes de carbone macronisés sous forme de papier buvard (BP). Il possède les avantages liés aux propriétés des nanotubes de carbone comme un très haut rapport d’aspect. Ceux-ci confèrent au catalyseur BP+3%Fe2O3 des performances catalytiques supérieures à des catalyseurs plus classiques tel qu’un catalyseur similaire supporté sur le charbon actif (CA) pour la réaction d’oxydation de l’H2S en soufre élémentaire à pression atmosphérique. Le deuxième support est composé de carbure de silicium méso et macroporeux obtenu par synthèse à mémoire de forme. Cette structure poreuse contrôlée permet d’obtenir une activité catalytique dans la réaction d’oxydation d’H2S supérieure à celle obtenue avec un catalyseur similaire supporté sur alumine ou CA. De plus le SiC montre une résistance à l’oxydation moyenne qui peut être optimisée. Enfin, le dernier support étudié est un composite comportant un support hôte de SiC sur lequel on a fait croître des nanofibres de SiC. Ceci permet d’avoir les propriétés macroscopiques du support et les propriétés nanoscopiques des nanofibres de SiC. Par ailleurs, ce type de support montre une résistance à l’oxydation améliorée par rapport au SiC du fait de la croissance des nanofibres de SiC qui bloquent l’oxydation. D’autres améliorations de ces supports sont envisageables à l’aide de dopage par d’autres éléments<br>This thesis aims at developing new catalyst supports based on carbon and silicon carbide. The first support is constituted by carbon nanotubes macronised under the shape of bucky paper (BP). It has advantages related to the properties of the carbon nanotubes such as a very high aspect ratio. This provides to the catalyst BP+3%Fe2O3 catalytic performances superior to those of similar catalysts such as ones supported on activated charcoal (AC) for the reaction of oxidation of H2S into elemental sulfur at atmospheric pressure. The second support consists in meso and macroporous silicon carbide obtained by shape memory synthesis. This controlled porous structure leads to high catalytic activity in the reaction of oxidation of H2S, superior to that of a similar catalyst supported on alumina of AC. Moreover, the SiC support exhibits a medium resistance to oxidation that may be optimized. Finally, the last support is a composite support comprising a SiC host support on which SiC nanofibers have been grown. This allows to have both the macroscopic properties of the support and the nanoscopic properties of the SiC nanofibers. In addition, this type of support shows improved resitance to oxidation compared to SiC thanks to the growth of the SiC nanofibers that inhibit the oxidation. Other improvements of the supports are imaginable by doping with other elements
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Mailliart, Olivier. "Mouillage et brasage de Sic sous atmosphère oxydante contrôlée par un alliage Co-Si et sous air par un mélange d'oxydes." Grenoble INPG, 2008. http://www.theses.fr/2008INPG0097.
Full textAbstract:
Le carbure de silicium est un matériau de choix pour des applications dans les domaines de l’aérospatial, l’aéronautique et de l’énergie. Les brasures actuellement utilisées sont très sensibles à l’oxydation et l’opération d’assemblage du SiC doit être réalisée sous vide (pression partielle en oxygène très faible). Dans ce travail nous avons étudié les aspects physico-chimiques (mouillage et réactivité) d’assemblage par brasage du SiC sous atmosphère dégradée (pression partielle d’oxygène non négligeable). L‘objectif de l’étude réalisée dans la première partie est de déterminer les limites d’utilisation des alliages actuellement utilisés pour l’assemblage du SiC en prenant comme modèle l’alliage BraSiC® CoSi2-Si. La seconde partie de la thèse est dédiée à l’étude de l’assemblage du SiC sous air, basée sur l’utilisation de mélanges d’oxydes (système CaO-Al2O3-SiO2) comme alliage de brasure<br>Silicon carbide is a promising material for aerospace, aeronautics and energy applications. Brazes currently used to join SiC are very sensitive to oxidation, thus brazing has to be carried out under vacuum (very low oxygen partial pressure). Ln this work, we studied physico-chemical aspects (wetting and reactivity) of the brazing of SiC under oxidizing atmosphere (significant oxygen partial pressure). The aim of the first part of the study is to determine the limits (in term of oxygen partial pressure) of the joining process currently used. The BraSiC@ brazing alloy CoSh-Si has been chosen as a model alloy to carry out this work. The second part of the thesis is dedicated to the study of the joining of SiC under air, by using oxide melts (in the CaO-Ab03-Si02 sytem) as brazing alloys
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Richet, Nicolas. "Elaboration et caractérisation d'une protection anti-oxydation pour matériaux carbonnes : le système HfB(2)-SiC." Limoges, 2003. http://www.unilim.fr/theses-doctorat/2003LIMO0023/html/index-frames.html.
Full textAbstract:
L’objectif de ce travail a été la réalisation et la caractérisation d’une protection contre l’oxydation de matériaux carbonés, constituée d’une couche composite HfB2SiC et d’une couche d’accrochage de SiC. Le procédé d’élaboration utilise l’infiltration de silicium liquide dans une préforme poreuse constituée de grains de HfB2 et de carbone issu de la décomposition d’une résine. La réaction entre le silicium et le carbone forme une matrice de SiC et à l’interface le silicium réagit avec le substrat pour donner SiC et assurer un accrochage chimique et mécanique. Les conditions d’élaboration ont été étudiées afin de réaliser un revêtement compact et homogène. La microstructure obtenue se compose de grains de HfB2 et de nanoparticules de SiC mise en évidence par microscopie électronique en transmission. Une phase intermédiaire contenant Hf-B-Si-C a été détectée, par spectrométrie Auger, en périphérie des grains de HfB2. Le comportement à l’oxydation a été étudié dans un large domaine de pression d’oxygène (1-200 mbar) en montée linéaire de température et en régime isotherme. Deux domaines correspondant respectivement à l’oxydation de la phase intermédiaire vers 600°C-700°C et des nanoparticules de SiC vers 900-1000°C, conduisent à la formation d’un verre borosilicaté cicatrisant. La présence de B2O3 à haute température favorise la dissolution de HfO2 dans le verre. La phase vitreuse stable à très haute température constitue alors une barrière de diffusion à l’oxygène de quelques dizaines de microns. En régime isotherme, la cinétique tend rapidement vers un régime parabolique très lent jusqu’à 1700°C. A basse pression partielle d’oxygène un domaine d’oxydation active apparaît. La comparaison avec le carbure de silicium montre que le verre formé est plus stable que la silice pure<br>The aim of this work is the elaboration and the caracterisation of HfB2SiC oxidation protection coating for carbon based materials. Silicon carbide is formed by reactive infiltration of silicon through a porous carbon/HfB2 grains layer. The coating microstructure is composed of HfB2 grains surrounded by SiC nanoparticles and a phase containing Hf-B-Si-C at the interface between HfB2 and Sic. The oxidation behaviour was studied between 1 and 200 mbar by linear increase of temperature and under isothermal conditions. A sealing refractory glass, more stable than pure silica, is formed. The oxidation kinetic follows very quickly a slow parabolic law up to 1 700°C
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Kösem, Artemis. "Dépôt chimique de silicium et d'aluminium sur du fer à partir d'une phase gazeuse tenue à l'oxydation et à la sulfuration des revêtements obtenus." Lyon 1, 1985. http://www.theses.fr/1985LYO19038.
Full textAbstract:
La technique de dépôt chimique à partir d'une phase gazeuse (CVD) a été utilisée pour former sur un substrat de fer : 1 - Une couche de siliciure Fe₃Si, adhérente, A partir d'une phase gazeuse Argon-chlorure de silicium II et IV. 2 - Une couche d'aluminiure FeAl, adhérente et compacte, à partir de la phase gazeuse hydrogène-chlorure d'aluminium I ,II et III. Dana les deux cas, le rôle des sous-chlorures (SiCl₂ , AlCl et AlCl₂ ) a été mis en évidence dans le mécanisme de dépôt. La cinétique est linéaire pour la siliciuration et parabolique pour la calorisation. Ensuite, la résistance à l'oxydation et à la sulfuration à haute température ainsi que la tenue à la corrosion en phase aqueuse acide d'échantillons de fer siliciés, caloriaéa et aluminiéa ont été testées. L’étude de l'oxydation (600 à l000°C) a montré que la cinétique est parabolique. A 85db les constantes de vitesse sont respectivement pour le fer, le fer silicié, calorisé et aluminié de 1,78*10⁻² 1,47*10⁻⁴ ,2,58*10⁻⁶ et 2,78*10⁻⁵mg²cm⁻²s⁻¹. L'oxydation moindre des échantillons revêtus est due à la formation d'oxydes protecteurs Fe₂SiO₄ ,FeAl₂O₄ et Al₂O₃. L'étude de la sulfuration dans une atmosphère H₂-H₂S (700 à 850°C) a montré l'excellente tenue du fer calorisé due à la formation d'une couche compacte de sulfure d'aluminium Al₂s₃. Les constantes de vitesse de sulfuration à 800°C pour le fer, le fer ailicié, aluminié et calorisé sont respectivement 0,17, 5*10⁻², 2,8*10⁻⁴ et 8,7-10⁻⁸ mg²cm⁻²s⁻¹. Enfin l'étude des courbes de polarisation globale a mis en évidence l'excellente résistance à la corrosion en milieu aqueux acide des échantillons siliciés et aluminiês.
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Molle, Pascale. "Nitruration du silicium : application à l'isolation de champ des transistors MOS submicroniques." Grenoble INPG, 1989. http://www.theses.fr/1989INPG0124.
Full textAbstract:
Deux procedes d'oxydation localisee, par scellement de l'interface nitrure/silicium, ont ete developpes: le procede nilo (nitrogen implantation for local oxidation) et le procede silo/rtn (sealed interface local oxidation by rapid thermal nitridation). Avec le procede nilo, le masquage a l'oxydation est realise par une fine couche de nitrure obtenue par implantation ionique d'azote dans le silicium. Le procede silo/rtn utilise la contribution de 3 depots lpcvd de nitrure, oxyde, nitrure realises apres une nitruration thermique rapide du silicium pour masquer l'oxydation de champ. Par rapport au procede locos une reduction importante sur les dimensions du bec d'oiseau peut etre obtenue (environ un facteur 3). La qualite cristalline du substrat a ete etudiee en fonction des differents parametres technologiques. La realisation de transistors cmos a permis de valider electriquement ces 2 techniques d'isolation de champ
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Collot, Philippe. "Oxydation du silicium stimulée par bombardement électronique : contribution à l'étude du mécanisme de croissance et des propriétés des oxydes ultra-minces." Paris 7, 1985. http://www.theses.fr/1985PA07F044.
Full textAbstract:
Influence de paramètres de dépôt comme l'énergie du bombardement électronique, la température de croissance sur le processus de croissance. Caractérisation physico-chimique associée à des mesures électriques permettant de considérer la nature des oxydes ultraminces
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Methivier, Christophe. "Les carbure et nitrure de silicium utilisés comme support de catalyseurs au palladium : application à l'oxydation totale du méthane." Lyon 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LYO10267.
Full textAbstract:
Du fait de leurs excellentes proprietes thermiques, mecaniques et d'inertie chimique, les carbure et nitrure de silicium devraient etre de bons supports de catalyseurs pour des reactions exothermiques ou a haute temperature. Dans cette optique, nous avons etudie la preparation de catalyseurs supportes sur sic et si#3n#4 a base de palladium, metal actif pour des reactions d'oxydation ou d'hydrogenation. Le procede de metallisation utilise consiste a impregner des poudres de sic et si#3n#4 au moyen d'une solution de bis - acetylacetonate de palladium ((c#5h#7o#2)#2pd). Plusieurs traitements thermiques necessaires a l'activation des catalyseurs sont testes (argon a 400c ou calcination a 350c suivie d'une reduction a 300c). Les caracterisations effectuees (drx, tem, thermodesorption de h#2, xps) montrent pour le couple pd-sic une influence tres marquee de l'atmosphere de traitement sur l'etat final du solide. La calcination-reduction entraine en effet l'apparition inattendue de grosses particules de siliciure de palladium (pd#2si) dont les conditions de formation ont soigneusement ete etudiees. Le traitement sous argon donne lieu a la formation de petites particules de palladium metallique relativement homogenes en taille. Concernant la metallisation du nitrure de silicium, les traitements thermiques n'ont pas entraine de grandes differences sur les caracteristiques finales du solide. L'apparition de phase d'alliage de type siliciure n'est pas observee mais le nitrure de silicium modifie apparemment les proprietes electroniques du palladium (xps). Ces materiaux sont ensuite testes pour la reaction d'oxydation du methane. Les solides pd/si#3n#4 montrent une activite superieure a celle d'un catalyseur plus conventionnel pd/-al#2o#3. Les solides pd/sic sont egalement actifs, mais presentent neanmoins une limitation due a l'oxydation non negligeable, au cours de la reaction, de la surface du carbure de silicium.
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Garcia, Cervantes Gabriela. "Préparation et caractérisation de catalyseurs palladium sur supports thermoconducteurs (Si3N4, SiC, Cdiamant) : performances en catalyse d'hydrogénation du butadiène-1,3 et/ou d'oxydation totale du méthane." Lyon 1, 2004. http://www.theses.fr/2004LYO10074.
Full textAbstract:
Les matériaux réfractaires thermoconducteurs tels que le nitrure de silicium (Si3N4), le carbure de silicium (SiC) et le diamant possèdent des propiétés thermiques, mécaniques et chimiques bien supérieures à celles des oxydes traditionnellement utilisés comme support de catalyseurs (SiO2, AI2O3) et offrent donc un intérêt potentiel dans ce rôle, notamment pour les réactions exothermiques ou à haute température. Les résultats présentés ici concernent l'élaboration, la caractérisation et la réactivité des catalyseurs supportés à base de palladium (en raison de ses excellentes propriétés catalytiques) Pd/α-Si3N4, Pd/β-Si3n4, Pd/β-SiC, Pd/Cdiamant, ainsi que sur Pd/SiO2 et Pd/α-AI2O3 pour comparaison des performances. Nous nous sommes intéressés aux propriétés structurales et catalytiques des particules métalliques déposées à travers deux réactions : l'hydrogénation du butadiène-1,3 et l'oxydation totale du méthane (Pd déposé sur Si3N4 uniquement). Les catalyseurs Pd/SiO2 et Pd/α-Si3N4 ont montré des comportements voisins dans l'hydrogénation du butadiène-1,3 en phase gaz, à savoir une diminution d'activité importante et rapide avant d'atteindre un pallier d'activité très stable, alors que les catalyseurs Pd/β-SiC, Pd/α-AI2O3, et Pd/Cdiamant ont une plus faible désactivation, mais qui se poursuit avec le temps sans atteindre de pallier. Aucune corrélation ne peut donc être faite entre la désactivation et la conductivité thermique du support. Dans la réaction d'oxydation totale du méthane le catalyseur Pd/α-Si3N4 s'est montré très performant et stable tandis que le Pd/β-Si3N4 se désactive très rapidement et très fortement à cause d'un enrobage des particules métalliques par une couche amorphe SiOx (observé par MET et LEIS). Enfin, les catalyseurs Pd/α-Si3N4 préparés à partir de précurseurs solubles dans l'eau se sont montrés très peu performants dans l'oxydation totale du méthane, contrairement à ceux dont les précurseurs étaient dissous dans le toluène.
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Ligi, Guy. "Le revêtement des tôles magnétiques à grains orientés : caractérisation et optimisation." Lille 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LIL10185.
Full textAbstract:
Étude de la couche d'oxyde qui se forme au cours du traitement de décarburation des tôles magnétiques à grains orientés (Fe + 3% Si) et qui leur apporte une protection efficace contre la corrosion et l'isolation électrique indispensable à leur utilisation dans des circuits empilés ou roulés.
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Abdelmounîm, Elhassane. "Etude par spectrométries FT-IR et Raman d'un carbure de silicium de type 6H : oxydation (770-1270 K) et modélisation de l'interface SiC/SiO2 ; dynamique du réseau, propriétés élastiques et piézoélectriques." Limoges, 1994. http://www.theses.fr/1994LIMO0007.
Full textAbstract:
Dans ce travail nous avons etudie separement deux proprietes chimique et physique fondamentales du carbure de silicium, a savoir son comportement vis-a-vis d'un agent corrosif, l'oxygene pur ou atmospherique, et la determination de ses constantes elastiques et piezoelectriques. Cette etude a ete realisee sur une poudre de carbure de silicium de type 6 h commercialisee par la societe lonza en utilisant les spectrometries infrarouge et raman. L'etude par spectrometrie infrarouge a permis de suivre l'evolution de la quantite d'oxyde forme au cours de l'oxydation, de donner la loi cinetique, et de caracteriser des especes hydrides intermediaires, oxycarbures, formees entre le carbure de silicium et la silice. A l'aide d'un calcul de vibration, nous avons pu suivre l'evolution des frequences lors de la substitution d'un atome de carbone par un atome d'oxygene et proposer une attribution des modes de vibration aux differentes especes intermediaires. Des techniques de caracterisations complementaires ont ete utilisees; l'analyse thermogravimetriques (atg) a montre que l'oxygene diffuse a travers l'oxyde sous forme moleculaire et la diffraction de rayons rx a montre que l'oxyde forme est quasiment amorphe. La deuxieme partie consiste en une approche theorique basee sur la dynamique du reseau. Celle-ci permet a l'aide de donnees experimentales fournies par la spectrometrie raman des poudres et d'un champ de force de valence ajuste de remonter aux constantes elastiques et piezoelectriques de sic
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Audoin, Ludovic. "Etude de la cristallisation et du comportement à l'oxydation de verres oxyazotés de type MSiM'ON (M = Y, Eu, Er, La ; M' = Al, Mg)." Limoges, 2000. http://www.theses.fr/2000LIMO0020.
Full textAbstract:
Les verres et vitroceramiques oxyazotes de type msimon (m = y, la, er, eu ; m = al, mg) constituent une famille de materiaux dont l'interet a longtemps ete lie a leur role en tant que phase intergranulaire du nitrure de silicium densifie avec ajouts. L'introduction d'elements dopants de la famille des lanthanoides permet d'entrevoir des applications non seulement dans les pigments et verres colores, en remplacement de metaux lourds souvent toxiques, mais aussi dans les domaines lies a l'optique grace a des elements optiquement actifs tels que le neodyme, l'erbium ou l'europium. Nous avons etudie l'evolution des proprietes thermiques et mecaniques des verres (t g, , e) en fonction de la nature du cation dopant. Les nuances a l'europium presentent un comportement particulier en raison de son etat d'oxydation 2+. Initialement introduit sous forme eu 3 +, lors de la synthese du verre, la combinaison de phenomenes chimiques (oxydo-reduction) et thermodynamiques (desordre configurationnel du verre) permettent d'expliquer le passage de eu 3 + en eu 2 +. L'analyse des cinetiques de la nucleation et de croissance des cristaux au sein des nuances ysi25g15, eusi0g38 et eusil2g38, montre que ces phenomenes interviennent en volume avec un processus limitant situe a l'interface verre/cristal. La diffusion d'especes sur de longues distances n'etant pas necessaire, la viscosite du verre ne joue pas un role determinant. Les etudes structurales par spectroscopie mossbauer et par diffraction des rayons x ont mis en avant l'existence d'une grande similitude structurale entre le verre et la phase correspondante cristallisee. Les cinetiques d'oxydation de differentes nuances (ysi25g15, ysi20g35, ersi20g20, lasi13g21) ont revele des comportements tres differents suivant la composition mais a aussi mis en evidence le role d'oxydant independant joue par la vapeur d'eau. En effet, la plus grande reactivite de cette derniere, par rapport a l'oxygene sec, permet de limiter la cristallisation du substrat. Dans ce cas, l'oxydation des verres est controlee par un regime de reaction dont la progression de l'interface interne constitue l'etape limitante.
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Perret-Tran-Van, Simon. "Impact d'une post-oxydation thermique sur l'isolation électrique d'un dispositif MOS contenant des nanocristaux de silicium obtenus à partir de dépôts PPECVD." Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/2378/.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse étudie l'impact des traitements thermiques sur des couches d'oxynitrure de silicium contenant des nanocristaux de silicium pour la fabrication de dispositifs MOS dans le but de produire des mémoires non volatiles. Partant des enjeux économiques et industriels relatifs aux mémoires non volatiles, ce travail s'intéresse en premier lieu à faire l'état de l'art des mémoires non volatiles justifiant ainsi l'emploi de nanocristaux de silicium pour fabriquer ce type de mémoire. Dans le cadre de l'élaboration de couches isolantes très fines (<15 nm) contenant des nanostructures de silicium, il est primordial de bien contrôler, étape par étape, tous les paramètres et leurs effets sur les empilements. Les différents outils qui ont permis le diagnostic des couches sont décris, évalués et justifiés : ellipsométrie spectroscopique, photoluminescence, MET, MEHR et EFTEM (respectivement : Microscopie Electronique à Transmission, Microscopie Electronique à Haute Résolution et imagerie filtrée). Ces outils permettent alors l'étude des dépôts et des effets des traitements thermiques sur les couches déposées et le substrat. Ces analyses montrent qu'il est possible d'élaborer un empilement silicium cristallin / oxyde tunnel en SiO2, couche isolante contenant des nanocristaux de silicium par le contrôle des paramètres de dépôt et de recuit thermique sous atmosphère inerte puis sous atmosphère faiblement oxydante. L'étude révèle aussi les phénomènes à l'origine des mécanismes de nucléation, de croissance et d'oxydation des nanocristaux de silicium. Enfin, les dispositifs mémoires fabriqués à partir des empilements réalisés sont caractérisés par C(V). Les premiers résultats montrent à la fois l'intérêt et les difficultés rencontrées en utilisant cette nouvelle procédure. Une charge significative fut retenue pendant plusieurs mois dans un des dispositifs ce qui est très encourageant et justifie la poursuite de l'étude de tels dispositifs<br>This work studies the impact of annealing treatments on silicon nanocrystals embedded in a silicon oxinitride matrix in order to produce non-volatile memory devices. The controlled fabrication of Si nanocrystals embedded in thin silicon oxinitride films (< 15 nm) on top of a silicon substrate has been realized by PPECVD with N2O-SiH4 precursors. Memory devices consisting of a metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET) with nanocrystals are promising candidates for low-power applications with a high storage density. The effect of inert and oxidizing annealing processes on the Si nanocrystals' spatial and size distributions is studied by coupling ellipsometry measurements and cross-sectional Transmission Electron Microscopy observations. Annealing under oxidizing ambience is shown to be a powerful way to create a quality tunnel oxide with the controlled thickness needed to design future memory devices. This study gives interesting insight about the physics underlying the Si nanocrystals nucleation, growth and oxidation mechanisms. Finally, memory devices produced from staking those layers have been studied by an electrical characterization technique (capacity as a function of applied voltage). First results show the interest and the difficulties encountered by using this technique. A significant amount of charges has been stored for several months in one of the devices which is really encouraging and justifying in the pursuit of the study for these devices
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MAGOARIEC, ALAIN. "Analyse par microscopie electronique a transmission de joints de graints et de defauts dans du silicium polycristallin soumis a une oxydation thermique." Caen, 1989. http://www.theses.fr/1989CAEN2029.
Full textAbstract:
Les diverses techniques de la microscopie electronique a transmission ont ete mises en uvre pour etudier les proprietes structurales du silicium polycristallin, materiau d'un usage croissant dans ses applications solaires et electroniques. Les procedes standard de reperage des directions cristallographiques, utilisant les angles d'inclinaison de la platine porte-objet sont generalement limites en precision. Une analyse fine des diagrammes de diffraction electronique, couplee a un traitement statistique des resultats, a permis de montrer que l'orientation relative de deux grains adjacents peut-etre determinee avec une incertitude d'une minute d'arc. Outre sa precision, cette technique presente l'interet d'etre adaptable sur un systeme informatique afin d'etre automatisee. L'oxydation thermique du silicium est une operation courante dans la fabrication des dispositifs. Nos observations sur deux types de materiaux mettent en evidence une forte relation entre la morphologie des interfaces et la qualite cristalline des substrats. Dans le volume des materiaux, une attention particuliere est portee a l'identification des defauts. Il ressort de ces experiences qu'a l'issue de recuit, les mecanismes de segregation et de precipitation des impuretes ne donnent pas d'effets observables dans des structures comportant une forte densite de macles (111)#3, (211)#3 et de defauts d'empilement
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Dilhac, Jean-Marie. "Evaluation des traitements thermiques rapides infrarouges en microelectronique silicium." Toulouse 3, 1988. http://www.theses.fr/1988TOU30164.
Full textAbstract:
Le contenu de ce memoire porte sur la mise en oeuvre du recuit thermique rapide infrarouge au silicium. Apres un rappel de l'evolution des moyens de recuit en general, les aspects materiels de cette technique sont tout d'abord presentes. Les problemes de mesure et de controle de la temperature sont developpes: utilisation des thermocouples sous vide, influence de la convection, utilisation des pyrometres optiques a basse temperature. Deux exemples d'application sont ensuite abordes: le recuit post-implantation et l'oxydation rapide. Enfin, les utilisations futures possibles du recuit rapide sont discutees
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Bahloul, Ouziyine. "Evolutions en fonction de la température de propriétés élastiques de bétons réfractaires à base de carbure de silicium." Limoges, 2009. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/cb05da59-6efa-42c4-8dbf-ceda841d169d/blobholder:0/2009LIMO4025.pdf.
Full textAbstract:
Ce mémoire de thèse est réalisé dans le cadre du Programme National de Recherche (DRuIDe), et a été menée sur deux types de bétons réfractaires à base de carbure de silicium (B-SF60, B-CV85) et à basse teneur en ciment. Une étude détaillée de l’évolution des propriétés thermomécaniques sous atmosphère oxydante et neutre des bétons et de leurs matrices associées a permis d’identifier les différentes transformations microstructurales. A température ambiante après traitement préalable à 110, 600, 800, 1000, 1200°C les bétons présentent un comportement élastique linéaire fragile sous une charge uniaxiale avec un module d’Young plus élevé pour B-CV85 en lien avec la teneur de SiC. Par contre, les lois de contrainte-déformation en température (800°C-1200°C) évoluent vers un comportement type élasto-visco-plastique en lien avec la viscosité de la phase vitreuse présente. Par ailleurs, une étude détaillée sur le comportement à l’oxydation de ces agrégats à permit d’établir des corrélations entre l’avancement de l’oxydation et les expansions volumiques constatées sur les bétons<br>The thesis work was part of the framework of the National Research Program (DRuIDe), and was carried out on two types of silicon carbide refractory castable containing SiC (B-SF60, B-CV85) with a low content of cement. Detailed studies of the evolution of the thermomechanical properties in oxidizing and neutral atmospheres on these refractories and their associated matrices have been carried out in order to identify the microstructural transformations. At room temperature after preliminary treatments at 110, 600, 800, 1000, 1200°C the refractories present a brittle linear elastic behaviour when subjected to uniaxial load with a higher value of Young’s modulus for B-CV85 in relationship with the content of SiC. The stress-strain behaviour laws at high temperature (800°C-1200°C) become elasto-visco-plastic in close relations to the viscosity of a vitreous phase witch is formed. A detailed study of the behaviour with oxidation of these aggregates (SIC) has established correlations between the advance of oxidation and the volume expansions observed in these concretes
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Alaoui, Mouayd Amine. "Oxidation, pickling and over-pickling mechanisms of high silicon alloyed steel grades." Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066020.
Full textAbstract:
Les mécanismes d'oxydation, de décapage et sur-décapage d'un acier bas carbone est d'un acier fortement allié au silicium (1,6 et 3.2 % en masse de silicium) ont été étudiés. Le suivi de l'oxydation par thermogravimétrie et la caractérisation de la calamine des aciers fortement alliés au silicium a montré un effet très marquant de passivation de la couche de silice. Les calamines des échantillons modèles sont composées de couches d'hématite, magnétite et wüstite partiellement décomposée en fer et magnétite pour l'acier bas carbone. Pour l'acier au silicium, la fayalite est présente à l'interface acier/wüstite sous forme de grains ou d'une couche interne. Le suivi du potentiel de circuit ouvert pendant le décapage et sur-décapage de ces échantillons a montré un potentiel de corrosion stable et anodique pour les oxydes de fer et une chute drastique de ce potentiel au contact de l'acide avec le métal. Le suivi du taux de dissolution totale par ICP-AES combiné avec des mesures de courant de corrosion par la méthode de Tafel a montré une contribution importante de la dissolution électrochimique par oxydation de la wüstite et la magnétite et réduction de Fe3+ issu de la dissolution chimique de l'hématite et la magnétite. La fayalite est libérée dans la solution par dissolution de la wüstite ou du métal adjacents. Après le contact acide/metal, toutes les dissolutions sont exclusivement électrochimiques par corrosion du métal et réduction de la magnétite (cas des calamines industrielles). La spectroscopie d'impédance électrochimique a été utilisée pour la première fois pour ce type d'étude. L'estimation des valeurs de capacité a montré un comportement pseudo passif pour la couche d’hématite et d’électrode poreuse pour la wüstite<br>Oxidation, pickling and over-pickling mechanisms of a low carbon steel and a high alloyed steel (1.6 and 3.2 wt.% Si) were investigated. The monitoring of oxidation with thermogravimetry and characterization of scale showed a very important passivating effect of the silica layer. Model scales are composed of layers of hematite, magnetite and partially decomposed wüstite into iron and magnetite for the low carbon steel. For the silicon steel, fayalite is present in the steel/wüstite interface as grains or an internal layer. Open circuit potential measurements during pickling and over-pickling of these samples showed a stable and anodic corrosion potential for iron oxides and a significant potential jump once the acid reaches the metal. The monitoring of the total dissolution rate with ICP-AES coupled with corrosion current measurements with the Tafel method showed an important contribution of electrochemical dissolution by oxidation of wüstite and magnetite and reduction of Fe+3 from chemical dissolution of hematite. Fayalite is liberated in the solution by dissolution of the surrounding wüstite or metal. After the contact acid/metal, all dissolutions are exclusively electrochemical by corrosion of the metal and reduction of magnetite (case for industrial scales). Electrochemical impedance spectroscopy was used for the first time for this kind of studies. The estimation of the capacitance values showed a passive like behaviour for hematite and a porous electrode one for wüstite
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Hemeryck, Anne. "Modélisation à l'échelle atomique des premiers stades de l'oxydation du silicium : théorie de la fonctionnelle de la densité et Monte Carlo cinétique." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00319658.
Full textAbstract:
La tendance permanente à la réduction des dimensions des composants de la microélectronique mène à la fabrication de couches d'oxydes de plus en plus fines. Afin de poursuivre cette miniaturisation, le recours à la caractérisation de ces couches, impliquant la connaissance parfaite de l'interface Si/SiO2, devient incontournable. Des simulations précises et prédictives des procédés aux échelles atomiques et microscopiques peuvent aider à cette caractérisation. Notre étude consiste en la détermination des premiers stades de l'oxydation thermique d'un substrat de silicium grâce à la mise en oeuvre d'une approche multi échelles. L'utilisation des calculs ab initio permet l'identification des propriétés locales des mécanismes élémentaires de l'oxydation à l'échelle atomique en termes de structures atomiques et électroniques, d'énergies d'activation de diffusions& La croissance d'oxyde selon les procédés de fabrication peut être reproduite par le développement d'un simulateur Monte Carlo cinétique à partir des mécanismes réactionnels identifiés. Le recours au Monte Carlo cinétique est nécessaire pour atteindre des échelles de temps et d'espace suffisantes pour simuler les procédés de fabrication. Nous avons réalisé des calculs ab initio à l'échelle atomique et développé un code Monte Carlo cinétique nommé Oxcad afin d'appréhender, de caractériser et de simuler les premières étapes de l'oxydation thermique d'une surface de silicium.
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Creton, Élodie. "Élaboration d’une protection anti-oxydation pour matériaux composites SiC/SiC efficace à basse température." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10186/document.
Full textAbstract:
Ce mémoire présente l’étude de protections anti-oxydation (PAO) de matériaux composites SiC/SiC. Ces matériaux sont dotés de propriétés spécifiques (légèreté, résistance aux chocs thermiques et tenue mécanique à haute température) par l’association de fibres et d’une matrice SiC liées par une interphase en carbone. Néanmoins, cette interphase s’oxyde dès 400°C entraînant la décohésion entre les fibres et la matrice et ainsi la perte des propriétés mécaniques. En vue d’applications dans le domaine de l’aéronautique civile, la PAO doit être opérationnelle à basse température (400-650°C) et sur de longues périodes (de l’ordre de plusieurs milliers d’heures). Deux types de protections ont été proposés et étudiés: (i) une protection rigide formée par traitement thermique d’un mélange entre une solution de phosphate d’aluminium et de silice. La structure du revêtement a ensuite été caractérisée par RMN, DRX et MEB et mise en relation avec l’efficacité de la protection. (ii) une protection dynamique basée sur l’utilisation de verres de phosphate formulés afin de présenter des caractéristiques de viscosité optimales pour la PAO. Les formulations ont été caractérisées par analyses thermiques (ATD, ATM, HSM) et par RMN. Une démarche raisonnée a été mise en œuvre en corrélant les propriétés thermiques aux caractéristiques structurales des oxydes utilisés. Ces deux revêtements étudiés améliorent la durée de vie du matériau, mais sans atteindre la spécification attendue. Nous concluons que la protection dynamique est plus adaptée à l’application basse température et proposons des voies d’amélioration<br>This work presents anti-oxidation coating (AOC) of composite materials SiC/SiC. These materials have specific properties (lightness, excellent resistance to thermal shocks, and mechanical endurance at very high temperature) due to the combination of SiC fibers and SiC matrix linked by a C interphase. This interphase oxidizes under air above 400°C, leading to fiber/matrix debonding and thus compromising the mechanical properties. In view of application in civil aeronautics, the AOC have to be operational at low temperatures (400-650°C) and for prolonged periods (of the order of thousands of hours). Two types of coatings were proposed and examined: (i) a rigid coating obtained through the thermal treatment of a mixture of aluminium phosphate solution and silica. The structure of the coating has been characterized by NMR, XRD and SEM and related to the efficiency of the protection. (ii) a dynamic coating, based on phosphate glasses formulated to present optimum viscosity characteristics. The different glasses were characterized by thermal analyses (DTA, TMA, HSM) and by NMR. A thought approach was implemented by correlation between thermal properties and structural characteristics of oxides used. These two coatings improve the material lifetime even if the expected specification was not accomplished. To conclude, the dynamic coating is more adapted to low temperature use and we suggest some improvements
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Yoon, Kyung-Hoon. "Elaboration par frittage sous charge et oxydation de céramiques non oxydés (SiN, SiC) revêtues par dépôt chimique en phase vapeur de carbure de silicium." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37601896p.
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