Caractéristiques de films métalliques préparés par évaporation sous haut vide

Laboratoire de Chimie Nucléaire, École Royale Militaire, Bruxelles 4, France.

Résumé

On applique la méthode de mesure d’aires de films métalliques préparés sous haut vide déjà décrite par les auteurs, pour apprécier l'influence de l’épaisseur et de la vitesse de condensation du film ainsi que de la température de la paroi sur laquelle celui-ci se condense.

La proportionnalité de l’aire à l’épaisseur ne s’observe qu’au-dessus d’une valeur minimum qui dépend de la température de condensation. La vitesse de condensation de films de nickel, molybdène et rhodium n’influence pas la valeur de l’aire spécifique dans le domaine s’étendant autour de 10¹⁷ atomes cm^–2 mn^–1. La chimisorption d’hydrogène ou de méthane à température inférieure à 200 °C ne modifie pas l’aire de films de molybdène. Il n’est pas possible de relier à un seul paramètre caractéristique de métal faire spécifique de films de nickel, cuivre, argent, palladium, titane, rhodium, molybdène, tantale, rhénium et tungstène.

En tenant compte de la variation de la quantité d’hydrogène chimisorbé en fonction de la température, on détermine la section efficace de recouvrement de ce gaz, à taux de recouvrement maximum sur molybdène, rhodium et rhénium. Cette section efficace est différente selon la température de condensation des films de molybdène et rhénium.

On propose deux modèles de croissance des films qui rendent compte à la fois de l'effet des paramètres affectant faire ainsi que des différences de la section efficace de recouvrement de l’hydrogène.

Abstract

Using the method previously described by the authors, the influence of film thickness, condensation rate and walls temperature on the area of evaporated metal films is determined.

Proportionality between areas and films thickness is observed only when this thickness is higher than a value depending upon the condensation temperature. The specific area of films of nickel, molybdenum and rhenium is not influenced by the rate of condensation in the range 10¹⁷ at. cm^–2 mn^–1. Chemisorption of H₂ and CH₄, at temperature below 200 °C, does’nt modify the area of molybdenum films.

The adsoprtion cross section of hydrogen on Mo, Rh and Re is calculated taking into account the variation with temperature of the number of chemisorbed H atoms. The condensation temperature of Mo and Re films modifies the value of this cross section.

Two models of film growth are proposed.