Etude des transferts d'énergie lors d'interactions plasma/surface

La connaissance de l’energie transferee aux surfaces en contact avec un plasma basse pression est un parametre cle pour le controle des procedes plasmas basse pression. Sa determination permet une meilleure comprehension des mecanismes mis en jeu lors du depot ou la gravure de couches couches minces. Elle depend des especes du plasma (les ions, les electrons et les neutres) ainsi que de nombreux mecanismes physiques ou chimiques (reaction, condensation, emission radiative.). Elle peut etre determinee par la simulation du transport des particules dans le plasma, par des estimations de chaque contribution a partir des parametres plasma ou tout simplement mesuree. Les etudes dediees a sa mesure sont principalement basees sur l’utilisation d’une sonde calorimetrique, dont le principe sur l’interpolation du thermogramme mesure. Ce type de methode induit un long temps de mesure (2 min) et est source d’incertitudes. Un outil de diagnostic pour la mesure directe de l’energie transferee a ete developpe au GREMI. Il est base sur l’adaptation d’un capteur a thermopile initialement dedie a des mesures a pression atmospherique. Cette these a donc ete dedie a son developpement et son utilisation pour l’etude de differents procedes plasmas basse pression : un propulseur spatial a effet Hall, un plasma poudreux, mais surtout de decharges magnetron. Des mesures ont ete realisees lors du depot de titane, d’aluminium, de TiO2 et de Al2O3. Les influences de la configuration magnetique de la cathode, du type de decharge, de l’echauffement des cibles, sur les conditions energetiques a la surface du film en croissance ont ete etudiees.