Traitements par diffusion
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12.3 RÉACTION AVEC LA SURFACE ET FORMATION
D’UNE INTERPHASE
Malgré le fait que la science des surfaces est très développée et fait l’objet
d’une littérature très vaste, elle ne semble que peu exploitée pour l’analyse de cette
étape, qui est cruciale pour beaucoup de procédés de traitement. Le lecteur intéressé
est invité à consulter la revue Surface Science.
L’ensemble formé par les dernières couches atomiques du substrat et le gaz ad/
absorbé est appelé interphase. On y distingue presque toujours:
• Le gaz physisorbé qui est tenu à la surface par des forces «physiques», un
terme utilisé pour désigner une interaction essentiellement électromagnétique. Dans le cas de molécules diatomiques telles que l’azote et l’oxygène, le
gaz physisorbé n’est pas dissocié. A cause des interactions faibles avec la
surface, les molécules physisorbés sont mobiles et peuvent être traitées
comme une phase fluide partiellement localisée.
• Le gaz chimisorbé est une phase où les atomes adsorbés sont localisés. Les
sites correspondent souvent mais pas toujours à ceux du réseau d’un composé défini de la matière du substrat et du gaz. Ainsi n’est-il pas surprenant
qu’on observe souvent plusieurs phases chimisorbées.
Envellope de transport de la surface
Azote diffusant dans le solide
Plasma
Couche d’azote physisorbé
Couche d’azote chimisorbé
Azote implanté
Physisorption
Chemisorption
Bulk phase dissociation
Implantation
route
route
route
route
Azote absorbé
Décompositio
unimoléculaire
Dissociation
catalytique
Adsorption atomique
Implantation ionique
Physisorption
Chimisorption
induite
a
Dissociation
par la plasm
n
Fig. 12.2 Modèle pour la nitruration ionique.