Etude spectroscopique en volume et modélisation d'un plasma froid différé d'azote : diagnostic spatial et interaction avec le 1, 1, 3, 3-tétraméthyldisiloxane induisant une polymérisation
Bulk spectroscopi study and modelization of a cold remote nitrogen plasma

URL d'accès : http://ori-nuxeo.univ-lille1.fr/nuxeo/site/esupver...

Auteur(s):  Supiot, Philippe
Date de soutenance : 1993
Éditeur(s) : Université Lille1 - Sciences et Technologies 

Langue : Français
Directeur(s) de thèse :  Classification : Physique
Discipline : Spectrochimie, molécules, solides, réactivité
Mots-clés : Polymérisation
Plasmas froids
Plasmas microondes

Résumé : Ce travail a trait à la description spectroscopique, mécanistique et cinétique du milieu réactionnel constitué par un plasma froid différé d'azote généré par cavité microonde résonnante (f=433 mhz) et de son interaction avec le 1,1,3,3-tétraméthyldisiloxane (tmds) conduisant à la formation d'un dépôt polymérique. L'existence, hors du plasma de décharge, de particules chargées (ionisation secondaire, is), modifie considérablement la nature et les concentrations des espèces actives présentes à des distances importantes de la décharge (post-décharge lointaine, pdl). Une étude spatiale menée par spectroscopie optique en émission (soe) uv-visible du plasma en écoulement permet de dégager les caractéristiques principales des différentes zones constituant celui-ci au travers de l'évolution des intensités des émissions rencontrées. Les paramètres de cette étude sont la pression du gaz (2p#n#2(hpa)10) et la puissance transmise au plasma (100pu(w)300). A partir d'un modèle cinétique s'appuyant sur les résultats expérimentaux et de certaines hypothèses, la température cinétique des électrons et la densité de la molécule n#2(a#3#u#+) peuvent être estimées dans l'is. L'importance de l'énergie vibrationnelle transportée par les molécules d'azote dans l'état électronique fondamental couplée à la température cinétique du gaz est démontrée. La réaction de polymérisation induite en pdl en présence du tmds est analysée par les études conjointes de la phase gazeuse par soe et des dépôts résultants par spectrométries ir-tf et raman. Un modèle réactionnel est proposé, mettant en lumière le rôle essentiel de l'azote atomique et de n#2(a#3#u#+) dans la dissociation du tmds, ainsi que l'importance de l'ajout en pdl d'oxygène moléculaire pour l'orientation des processus radicalaires de polymérisation. Les principales caractéristiques spectroscopiques des deux phases sont expliquées de façon satisfaisante par ce modèle



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