[Article] La vitesse de dépôt contrôle la nucléation et la croissance dans la croissance compétitive amorphe/cristallin dans les couches minces Zr-Cr
Résumé
Dans ces travaux menés dans l’équipe 202, nous avons rapporté l’observation de couches minces Zr-Cr et Zr-V biphasées en une étape. Elles comportent une phase amorphe sous la forme de colonnes, et des régions cristallines sous la forme de cônes, qui croissent compétitivement lors du dépôt. L’intérêt de ces dépôts réside dans la possibilité de moduler les propriétés de surface du dépôt (propriétés optiques, mouillabilité, friction, …). De telles couches avaient déjà été rapportées dans la littérature par notre équipe pour des couches minces de Zr-Mo et Zr-W.
Cette étude a pour but d’évaluer la robustesse de cette croissance compétitive des deux phases, notamment en faisant varier la composition du film ainsi que la vitesse de dépôt. Une variation des cinétiques de nucléation et de croissance des cristallites est mise en évidence lorsque la vitesse de dépôt varie. De plus, les données des systèmes Zr-Mo et Zr-W sont ajoutées pour comparer leurs cinétiques de nucléation et de croissance.
Clichés MEB en section transverse (a) et en surface (b) d’une couche de Zr-V biphasée, clichés MEB montrant l’angle des cônes cristallins pour des couches élaborées à vitesses de dépôt faible (c) et élevée (d), évolution de l’angle des cônes, de la taille des cristallites et du nombre de cristallites par cône en fonction de la vitesse de dépôt pour différents systèmes (e).
Auteurs
Quentin Liebgott, Alejandro Borroto, Zil Fernández-Gutiérrez, Stéphanie Bruyère, Frank Mücklich, David Horwat
Références
Journal of Alloys and Compounds
DOI