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Publié par | Thesee |
Nombre de lectures | 61 |
Langue | Français |
Poids de l'ouvrage | 27 Mo |
Extrait
THÈSE
Pour obtenir le grade de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DE GRENOBLE
Spécialité : Matériaux, Mécanique, Génie Civil, Electrochimie
Arrêté ministériel : 7 août 2006
Présentée par
Rached SALHI
Thèse dirigée par Jean-Luc DESCHANVRES et
codirigée par Mohieddine FOURATI
préparée au sein du Laboratoire des Matériaux et du Génie
Physique dans l'École Doctorale Ingénierie- Matériaux,
Mécanique, Environnement, Energétique, Procédé,
Production
Effet de l’humidité du gaz
vecteur et de l’assistance UV
dans le procédé aérosol CVD
pour l’élaboration de couches
minces fluorescentes dopées
terre rare.
Thèse soutenue publiquement le 19 Juillet 2011,
devant le jury composé de :
M. Daniel BELLET
Prof Grenoble INP, Président
M. Constantin VALHAS
Dr CNRS CIRIMAT Toulouse, Rapporteur
M. Radhouan CHTOUROU
Prof Université de Tunis, Rapporteur
M. Jean-Luc DESCHANVRES
Dr CR1 LMGP, Membre
M. Mohieddine FOURATI
Prof Ecole Nationale d'Ingénieur de Sfax, Membre
M. Daniel ZAMBON
Prof Université de Clermont –Ferrand, Membre
M. Ramzi MAALEJ
Prof Faculté des Sciences de Sfax, Membre
tel-00625424, version 1 - 21 Sep 2011
TABLE DES MATIERES
Introduction Générale.............................................................................................................- 5 -
Chapitre I : Spectroscopie des terres rares et optique guidee.................................................- 8 -
I- Introduction ........................................................................................................................- 9 -
I-I. Généralités sur la spectroscopie des ions de terres rares..................................................- 9 -
I-I.1 Les Terres Rares.........................................................................................................- 9 -
I-I.1.a Structure électronique des terres rares.................................................................- 9 -
I-I.1.b Dénombrement des niveaux d'énergie...............................................................- 12 -
I-I.1.c Règles de sélection ............................................................................................- 15 -
I-I.1.c Règles de sélection ............................................................................................- 16 -
I-I.2 Interaction matière- rayonnement ............................................................................- 17 -
I-I.2.a Absorption .........................................................................................................- 17 -
I-I.2.b Désexcitations radiatives...................................................................................- 17 -
I-I.2.c Désexcitation non radiatives.............................................................................- 18 -
I-I.2.d Désexcitation radiative après absorbation à partir d’un état excité : phénomène de
Up-conversion ..............................................................................................................- 19 -
I-I.2.e Désexcitation radiative après transfert d’énergie entre deux ions de terre rare :
phénomène Down-conversion......................................................................................- 19 -
I-I.2.f Application de l’interaction matrice rayonnement ............................................- 20 -
I-II. Application des matériaux fluorescents dopées terre rare à l’amplification optique....- 20 -
I-II.1. principe de l’amplification optique........................................................................- 20 -
I-II.2 Choix des matériaux pour l’amplification optique .................................................- 21 -
I-II.2.a Critères concernant l’amplification..................................................................- 21 -
I-II.2.b Critères concernant le guidage.........................................................................- 23 -
I-II.3 Matériaux employés pour l’amplification optique..................................................- 24 -
I-II.3.a Alumine (Al O )...............................................................................................- 25 - 2 3
I-II.3.b Yttria (Y O ) ....................................................................................................- 27 - 2 3
I- Conclusion ....................................................................................................................- 30 -
Bibliographies ..................................................................................................................- 31 -
Chapitre II : Procédé d’élaboration ......................................................................................- 32 -
II- Introduction .....................................................................................................................- 33 -
II-I. Dépôt chimique en phase vapeur (CVD) ......................................................................- 35 -
II-I.1 Principes de la CVD................................................................................................- 35 -
i
tel-00625424, version 1 - 21 Sep 2011II-I.2 Multiples mises en œuvre .......................................................................................- 37 -
II-I.3 MO-CVD à source liquide ......................................................................................- 37 -
II-II- Le procédé Pyrosol ou MO-CVD assistée par aérosol................................................- 38 -
II-II.1 Définition...............................................................................................................- 38 -
II-II.2 La pulvérisation .....................................................................................................- 38 -
II-II.2.a Pulvérisation pneumatique..............................................................................- 38 -
II-II.2.b Pulvérisation ultrasonore ................................................................................- 39 -
II-II.3 Décomposition thermique......................................................................................- 40 -
II-II.4 La solution source..................................................................................................- 42 -
II-II.4.a Les précurseurs ...............................................................................................- 43 -
II-II.4.b Les solvants ....................................................................................................- 43 -
II-III- Le procédé CVD photo assisté...................................................................................- 43 -
II-IV- Description du réacteur Pyrosol photo-assisté...........................................................- 44 -
II-IV.1 Présentation du réacteur utilisé ............................................................................- 44 -
II-IV.2 Assistance UV......................................................................................................- 46 -
II-IV.3 Gaz vecteur ..........................................................................................................- 47 -
II-IV.4 Température de surface........................................................................................- 48 -
II- Conclusion.......................................................................................................................- 50 -
II- Bibliographies .................................................................................................................- 51 -
Chapitre III : Dépôts d’yttria dopée erbium .........................................................................- 52 -
III- Introduction....................................................................................................................- 53 -
III-I- Structures cristallines ..................................................................................................- 54 -
III-II- Elaboration.................................................................................................................- 55 -
III-II-1 Les solutions utilisées ..........................................................................................- 55 -
III-II-2 Vitesse de croissance des films............................................................................- 55 -
III-II-3 Morphologie.........................................................................................................- 58 -
III-II-4 Composition des films .........................................................................................- 59 -
III-II.4.a S