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Analyse et technologie des surfaces
usure adhésive faible. Il s’agit d’un matériau haut de gamme pour les joints glissants dans les pompes et les robinets de douche et dernièrement pour les pistons de
moteurs à combustion internes légers.
12.6 DIFFUSION DE MÉTAUX
La diffusion de métaux dans un alliage peut être utilisée aux fins suivantes:
• augmentation du titre pour conférer une meilleure résistance à l’oxydation
ou à la corrosion,
• formation d’un composé intermétallique pour augmenter la dureté superficielle,
• formation d’une couche de composé superficielle de siliciures sur un substrat de silicium.
On retrouve également toute la panoplie des méthodes d’apport de matière et
de chaleur:
• cémentation d’un bloc: enrobage des pièces, individuellement ou en vrac
dans un sable du métal diffusant,
• dépôt du métal diffusant par une des méthodes traitées dans les chapitres 13
et 16.
L’activation thermique peut se faire dans un four ou par un chalumeau: acétylène, arc électrique ou laser.
Les applications comprennent notamment:
• le traitement des ailettes de turbines pour la protection contre l’oxydation:
calorisation (aluminium), allaitage;
• le traitement par chalumeau d’éléments d’usure tels que les segments de piston, les cames et les culbuteurs dans des moteurs à combustion;
• la formation de siliciures auto-alignées – saliciures – comme matériaux de
contact pour les émetteurs, collecteurs et grilles des MOSFETs.
12.6.1 Structure d’un n-MOSFET
Cette dernière application va être traitée à cause de son importance économique. La figure 12.5 montre schématiquement la structure d’un n-MOSFET.
Sur la plaquette en p-silicium sont réalisées deux zones avec dopage n, l’émetteur et le collecteur, séparées par le canal. Ils sont fabriqués par implantations ioniques multiples suivies de traitements thermiques.
Pour les contacter il faut:
• un matériau qui n’ait aucune solubilité dans le silicium,
• une fonction de travail proche du silicium n pour former un contact ohmique,
• une conductivité électronique élevée.
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