Caractérisation par émission X de films de carbone et de nitrure de carbone déposés par PVD

Résumé
Dans le cadre de ce travail nous nous sommes intéressés à des dépôts de films de carbone et de nitrure de carbone CN_x sur des substrats d'acier inoxydable. Ces films ont été obtenus par voie PVD à savoir par pulvérisation magnétron et ablation laser d'une cible de graphite sous atmosphère inerte ou réactive. La caractérisation (composition chimique, épaisseur) des films ainsi formés a été réalisée principalement par spectrométrie d'émission X induite par excitation électronique de basse énergie (LEEIXS). Les analyses correspondantes ont été conduites en mesurant, en fonction d'un paramètre expérimental (nature du gaz inerte, nature et pression partielle des gaz réactifs, puissance délivrée, fluence, temps de dépôt...) les intensités des signaux CKα, NKα et OKα caractéristiques des dépôts et FeLα caractéristiques des substrats. Compte tenu de la forte sensibilité de la technique vis-à-vis de la production et de la détection des radiations CKα, NKα et OKα, une optimisation rapide des conditions d'élaboration des films et la comparaison des performances (vitesse de dépôt, quantité minimale d'oxygène introduite au sein des films) des différentes méthodes PVD utilisées ont été rendues possibles.

Abstract
This work deals with carbon and carbon nitride thin film deposition on stainless steel substrates. Such films were obtained by PVD methods : magnetron sputtering and laser ablation of a graphite target under inert or reactive atmosphere. Film characterisation (chemical composition, thickness) was performed by low-energy electron induced x-ray spectrometry (LEEIXS). Corresponding analyses were carried out by measuring CKα, NKα , OKα and FeLα intensities as a function of an experimental parameter (nature of the sputtering gas, partial pressure of the reactive gas, power and fluence supplied, deposition time...). Given that the high sensitivity of LEEIXS towards production and detection of low energy x-ray radiations, deposition parameters are easily optimised.