About: Etude expérimentale et modélisation du transfert de matière dans des décharges de Townsend à pression atmosphérique en mélange HMDSO-N2O-N2 et SiH4-N2O-N2   Goto Sponge  NotDistinct  Permalink

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  • Experimental study and modelling of mass transfer in atmospheric pressure Townsend discharges in HMDSO-N2O-N2 and SiH4-N2O-N2 mixtures
dc:subject
  • Thèses et écrits académiques
  • Plasmas (gaz ionisés)
  • Couches minces
  • Décharges électriques
  • Silane
  • Transfert de masse -- Modèles mathématiques
  • Silane -- Dérivés
  • Générateurs d'impulsions
  • Plasma à pression atmosphérique
  • Dépôt de couches minces
  • Décharges contrôlées par barrière diélectrique
  • Hexaméthyldisiloxane
  • Modélisation d'écoulement réactif
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  • Etude expérimentale et modélisation du transfert de matière dans des décharges de Townsend à pression atmosphérique en mélange HMDSO-N2O-N2 et SiH4-N2O-N2
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  • Etude expérimentale et modélisation du transfert de matière dans des décharges de Townsend à pression atmosphérique en mélange HMDSO-N2O-N2 et SiH4-N2O-N2
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note
  • L'objectif de ce travail est de mieux comprendre les principaux mécanismes de dépôt de couches minces assisté par plasma à pression atmosphérique en vue d'optimiser les procédés conduisant à une couche d'oxyde de silicium à partir d'un mélange HMDSO-N2O-N2 ou SiH4-N2O-N2. Après avoir déterminé de manière précise les propriétés chimiques et structurales des couches réalisées dans diverses conditions expérimentales, le procédé est simulé en utilisant FLUENT(c) en prenant en compte les phénomènes d'écoulement et de transfert réactif de matière. Validé par comparaison avec les résultats expérimentaux, ce modèle donne accès à une meilleure compréhension des mécanismes gouvernant la croissance du film. Pour le mélange à base de HMDSO, nos résultats montrent que la dissociation du précurseur en radicaux siliciés est l'étape limitante du procédé. Le modèle a permis de quantifier l'importance de la convection et de la diffusion dans le transport des radicaux. Il a mis en évidence le quenching par HMDSO des métastables d'azote, espèces responsables de la dissociation du précurseur. Pour les mélanges à base de SiH4, le modèle a montré que la cinétique de formation des poudres est plus rapide que celle correspondant aux taux maximums de collision issus de la théorie cinétique des gaz. Par ailleurs, nous avons établi l'influence des recirculations de gaz sur la stabilité des décharges et sur l'homogénéité des dépôts. Sur la base de nos résultats, une étude d'optimisation du procédé est effectuée.
  • The aim of this work is to better understand the primary deposition mechanisms in atmospheric pressure plasma-enhanced thin film deposition in order to optimize the processes which lead to a silicon oxide film in HMDSO-N2O-N2 or SiH4-N2O-N2 mixtures. First, the chemical and structural layer properties were determined for various experimental conditions. The process is then simulated using FLUENT(c) taking into account fluid dynamics, mass-transfer and chemical reactions. Once validated based on experimental results, this simulation provides a better understanding of the mechanisms which govern the growth process. For HMDSO-containing mixtures, our results highlight that the HMDSO dissociation into silicon-containing radicals is the process rate-limiting step. The relative importance of convection and diffusion in the transport of radicals is quantified. The model also shows that HMDSO quenches nitrogen metastable species which are responsible for the dissociation of the precursor. For SiH4-containing mixtures powders appear to form at rates which are much higher than those allowed by the gas-kinetic theory. Besides, the influence of the gas recirculations on the discharge stability and on the film homogeneity is established. Based on our results, an optimization study of the cell discharge is achieved.
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  • Text
http://iflastandar...bd/elements/P1001
rdaw:P10219
  • 2007
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is rdam:P30135 of
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