Institut des
NanoSciences de Paris
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Soutenance de thèse de Quentin Hérault - Mardi 26 novembre 2019 à 14 h

Quentin Hérault, doctorant dans l’équipe oxydes en basses dimensions, soutient sa thèse le mardi 26 novembre 2019 à 14 h.

Sorbonne Université - Campus Pierre et Marie Curie - Paris, France - Amphithéâtre Charpak

Mécanismes de croissance des couches minces d’argent par pulvérisation cathodique magnétron

PNG Légende : Image MET en champ clair d’une couche d’argent déposée sur silicium.

Résumé

Les couches minces d’argent sont employées dans l’industrie verrière à des fins d’isolation optique. Encapsulé dans un empilement de matériaux diélectriques, semi-conducteurs ou métalliques, l’argent permet en effet d’absorber une partie de l’infrarouge ambiant. Les performances optiques de la couche mince d’argent sont directement liées aux propriétés métalliques du matériau, elles-mêmes liées à la microstructure. Dans ce contexte, il est donc primordial d’optimiser la microstructure de la couche d’argent.

Industriellement, ces couches d’argent -d’une épaisseur de 10 à 15nm- sont obtenues à l’aide d’un procédé sous vide appelé « pulvérisation cathodique magnétron ». Ce procédé permet de créer un gaz d’atomes qui est ensuite déposé sur le substrat. Il met donc en jeu des phénomènes physiques à l’échelle atomique, ayant des conséquences directes sur les mécanismes de dépôt de couches. La microstructure finale en est ainsi impactée. Il existe donc un lien étroit entre le procédé de dépôt, les mécanismes de croissance et la microstructure de la couche finale, lien qu’il est important de comprendre. La rudesse du procédé de dépôt (dépôt sous vide et hors équilibre) rend cependant la problématique complexe, puisqu’elle oblige à étudier cette relation lors des dépôts eux-mêmes. Autrement dit, il est nécessaire d’employer des mesures dites operando, fournissant des informations représentatives des phénomènes se déroulant lors de la croissance.

Dans ce cadre, ces travaux se sont consacrés au développement de méthodes operando couplées dans une chambre à vide : des mesures de contraintes mécaniques, de réflectivité optique différentielle et de résistivité électrique de couches. Mis en oeuvre lors des dépôts d’argent dans différentes conditions, ces outils ont permis d’en apprendre davantage sur les mécanismes de croissance de l’argent et leurs liens avec le procédé de pulvérisation cathodique magnétron.

Jury

  • G. Abadias (P’) Rapporteur
  • H. Arribart (ESPCI) Examinateur
  • D. Faurie (LSPM) Rapporteur
  • I. Gozhyk (SGR-SVI) : Encadrant industriel
  • S. Grachev (Solar Gard) : Encadrant industriel
  • H. Montigaud (SGR-SVI) : Encadrant industriel
  • R. Lazzari (INSP) : Directeur de thèse
  • N. Witkowski (INSP) : Examinateur