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Annales de Chimie - Science des Matériaux

0151-9107
 

 ARTICLE VOL 33/2 - 2008  - pp.159-172  - doi:10.3166/acsm.33.159-172
TITRE
Croissance de MgO par dépôt chimique en phase vapeur avec injection liquide : expériences, modélisation et simulation

TITLE
MgO growth by liquid injection chemical vapor deposition: experiments, modeling and simulation

RÉSUMÉ
Des couches minces d’'oxyde de magnésium ont été élaborées par une technique de dépôt chimique à partir d'’une phase gazeuse particulière mettant en jeu l’injection liquide. Les dépôts ont été réalisé en condition oxydante en utilisant comme précurseur le bis(2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionate) de magnésium (Mg(thd)2). La structure, la composition et la morphologie des films ont été analysées par différentes techniques. Un modèle de réactivité comprenant 3 étapes concurrentes a été proposé sur la base des résultats paramétriques expérimentaux. Il a été ensuite couplé au modèle thermo-hydraulique. Ce modèle permet d'’évaluer de façon macroscopique les phénomènes de transport et plus particulièrement la compétition entre la croissant et la nucléation en phase homogène. Le modèle a été utilisé pour la conception d’un réacteur comprenant un système d'’introduction de gaz et un substrat de 200 mm de diamètre.


ABSTRACT
Magnesium oxide layers were deposited using the pulsed liquid-injection metal-organic chemical vapour deposition technique. The deposition was carried out in oxidizing conditions using a single molecular source: magnesium [bis(2,2,6,6–tetramethyl-3,5-heptanedionate)] (Mg(thd)2). The structure, composition and morphology of the magnesia films were analysed by different techniques. A trend-based analysis of two-dimensional (2D) heat and mass transport coupled with surface chemistry and gas phase reaction including clustering and decomposition was developed to simulate the growth. Verification of the model was carried out by comparison of the computed results with the previously presented experimental data. The model gave a macroscopic characterization of transport phenomena, particularly the competition between deposition and gas-phase nucleation. The model was applied to the design of a large reactor, with showerhead arrangement and a substrate 200 mm in diameter.


AUTEUR(S)
M. MANIN, M. PONS, H. ROUCH, S. THOLLON

Reçu le 5 avril 2007.    Accepté le 27 août 2007.

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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