Electrodéposition des métaux (Fe, Ni, Mo, Co…) sur silicium et silicium poreux

Abstract

L’emploi de nanomatériaux à l’échelle industrielle nécessite un procédé d’élaboration économiquement intéressant.De ce fait, nous avons retenu une voie électrochimique pour l’élaboration des couches minces sur silicium et silicium poreux.Dans ce travail de thèse, des couches minces, en FeNiMo et CoMo sont électrodéposées sur le Silicium type-n+. Ces alliages, sous une variété de conditions présentent différentes propriétés (morphologie, structure, composition chimique, propriétés magnétiques…). Chacune de ces propriétés a nécessité donc des méthodes d’analyse appropriées. De ce fait, la microscopie électronique à balayage couplée à l’analyse élémentaire par rayons X a présenté un outil intéressant pour la caractérisation morphologique et compositionnelle des films déposés. Ainsi, la diffraction des rayons X est toujours le moyen qui nous informe sur la structure cristalline des couches obtenues. D’autre part,et par l’analyse par SIMS nous avons pu estimer l’épaisseur du dépôt et l’éventuelle profondeur de pénétration du métal ou alliage dans la couche poreuse. L’objectif de toutes ces analyses été d’abord la recherche des conditions opératoires d’élaboration les plus adéquates pour les appliquer ensuite sur le silicium poreux.Pour mener à bien cette deuxième partie du travail, nous nous somme été amené à réalisé le silicium poreux sur le même substrat utilisé, c.- à.- d. Si-n+. A l’issue de ce travail, nos résultats fournissent des données expérimentales, permettant une contribution à l’électrodéposition des alliages métalliques contenant le molybdène, qui sont d'intérêt en raison de leur grande résistance thermique et à la corrosion ainsi que pour leurs propriétés magnétiques.ABSTRACT The use ofnanomaterialson an industrial scalerequiresa method of producingeconomicallyinteresting.Therefore, we used an electrochemicalroutefor the preparation ofthin films onsilicon andporous silicon.Inthis thesis, thin layers of CoMoFeNiMoareelectrodepositedon the n+- type silicon.These alloysundera variety of conditionshave differentproperties(morphology,structure, chemical composition, magnetic properties...). Each of these propertieshasthereforeneedappropriate methods ofanalysis.Therefore,thescanning electron microscopycoupled withelemental analysisbyXraypresented an interestingtoolfor morphologicalandcompositionalcharacterizationof the deposited films. Thus, theX-ray diffractionis still thewaythatinforms us aboutthe crystalline structureof the layers obtained. On the other hand, andby theSIMS analysiswe were able toestimate the thicknessof the deposit andthe possibledepth of penetrationof the metal oralloy inthe porous layer.The objective ofthese analyzeswas firstlooking for themost appropriateto apply themon the poroussiliconoperating conditionsdeveloped. To carry outthissecond part of thework wehave tosumwasmadeporous siliconon the same substrateused(n+-Si). Followingthis work,ourresults provideexperimental datafora contribution tothe plating ofmetal alloyscontainingmolybdenum,whichare of interestbecause of theirhighheat resistanceand corrosion resistanceas well astheir propertiesmagnetic.