Elaboration de diamant CVD par plasma micro-onde CH4-H2 en mode pulsé

Cet ouvrage concerne l’étude d’un procédé MPACVD opérant en mode pulsé dans un mélange gazeux constitué principalement de H2-CH4. Le plasma est caractérisé essentiellement par la spectroscopie optique d’émission résolue dans le temps et la fluorescence induite par laser (LIF), afin de discerner les phénomènes physico-chimiques régissant la cinétique des espèces réactives responsables du dépôt de diamant. La température du gaz mesurée par LIF à partir de l’élargissement Doppler a permis d’identifier les mécanismes de perte de l’hydrogène atomique, qui sont dominés par la diffusion et la recombinaison en surface, principalement sur le substrat de diamant. L’effet des paramètres temporels du plasma sur les propriétés des films de diamant est mis en évidence permettant l’optimisation du procédé de dépôt. Enfin, les couches autosupportées de diamant sont utilisées pour développer, sur la face de nucléation, des dispositifs à ondes acoustiques de surface (SAW). Un dispositif SAW d’une structure multicouche ZnO/Al/Diamant est ainsi réalisé et caractérisé, révélant une vitesse acoustique de 9700 m.s-1 à l’interface Diamant/ZnO, qui figure parmi les plus élevées dans telles structures.