Étude spectroscopique des dépositions de couches minces de Ni(CO)[indice inférieur 4] sur une surface d'Au(111) et sur un substrat organique : Stabilité thermique et processus induits par des électrons lents

Abstract

La déposition chimique en phase vapeur (DCV) est une méthode grandement employée dans l'industrie des semi-conducteurs et dans tout le domaine de la microélectronique. Cependant, les connaissances théoriques reliées aux mécanismes moléculaires se produisant lors des différentes étapes de fabrication de ces composantes ne sont pas bien comprises. Le but de ce travail est d'étudier les mécanismes d'adsorption et de désorption de molécules de Ni(CO)[indice inférieur 4] sur différents substrats soit l’Au(lll) et les monocouches auto-assemblées (SAM) d'alcanethiol de type C[indice inférieur 16]. Par la suite, l'impact d'une irradiation avec des électrons de basses énergies (0-10eV) sera étudié. La technique principale utilisée lors de cette étude est la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier par réflexion absorption (FTIR-RAS). II y aura aussi quelques résultats obtenus à l'aide de la spectroscopie Auger et par la désorption thermique programmée (TPD). L'ensemble de ces méthodes d'analyse de surface nous donne de l’information à la fois sur la composition et la structure des composés adsorbés sur le substrat. La spectroscopie infrarouge permet aussi l'analyse du substrat organique de C[indice inférieur 16] lorsque du Ni(CO)[indice inférieur 4] y est adsorbé. II a été démontré que l'adsorption de molécules ainsi que les changements de température ont un effet sur les molécules constituantes la SAM. II a aussi été démontré que, lors du chauffage d'un dépôt, les molécules de Ni(CO)[indice inférieur 4] semblent créer des agrégats de façon irréversible avant la désorption à de plus importantes températures. L'étude de la sensibilité aux électrons de basses énergies démontre que la stabilité des fragments et leur implication dans des fragmentations successives dépendent de l'énergie des électrons incidents. L'irradiation des agrégats est aussi moins efficace et il semble y avoir un impact positif de la présence de glace amorphe sur l’efficacité de la fragmentation. Celle-ci semble créer une barrière retenant les différents fragments et facilitant leur identification. L'analyse par spectroscopie Auger, après l'irradiation de molécules sur la surface d'Au(111), semble indiquer la présence de nickel métallique. Ce fait semble démontrer que la fragmentation des molécules a bien lieu et que la désorption moléculaire n'est pas l'unique responsable de la diminution du signal de Ni(CO)[indice inférieur 4] en infrarouge.