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Université de Grenoble (21/12/2011), Ana Lacoste (Dir.)
Matériaux thermoélectriques du type Mg2Si−Mg2Sn élaborés en couches minces par co-pulvérisation assistée par plasma
Huy Le-Quoc1, 2
(21/12/2011)

Les travaux présentés dans cette thèse portent sur l'élaboration des couches minces de matériaux thermoélectriques de type Mg2Si-Mg2Sn, et sur l'étude de leurs propriétés structurales et électriques. Des couches minces polycristallines du composé Mg2Sn et des solutions solides Mg2Si1-xSnx ont été réalisées sur plusieurs types de substrat, à température ambiante, par la technique de dépôt par co-pulvérisation assistée par plasma micro-onde multi-dipolaire. L'influence des paramètres de dépôt sur les propriétés structurales et électriques des couches élaborées a été étudiée. Les résultats obtenus démontrent clairement que la composition chimique des couches est parfaitement contrôlée par le biais de la polarisation indépendante des cibles des éléments constituants. Cette étude met également en évidence que la composition de phase et la microstructure des couches dépendent des paramètres opératoires : pression du gaz plasmagène, puissance micro-onde, géométrie (distance cibles-substrat, configuration du réacteur de dépôt). Les propriétés structurales ont un fort impact sur les propriétés électriques des couches déposées. Un facteur de puissance comparable, à température ambiante, à celui des matériaux actuels (Bi-Te) a été déterminé pour les couches minces Mg2Sn dopées en Ag. Une grande avancée de cette étude a été de prouver l'obtention des couches minces des solutions solides Mg2Si1- xSnx monophasées. Des améliorations sont proposées pour l'augmentation de la conductivité électrique et donc du facteur de puissance de ces couches.
1 :  LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
2 :  NEEL - Institut Néel
IICE SPMCE
Physique/Matière Condensée/Science des matériaux
thermoélectricité – pulvérisation – couches minces – plasma micro-onde – Mg2si-Mg2Sn
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PDF
ThA_se_Couches_minces_Mg2Si-Mg2Sn_Huy_LE_QUOC_2011.pdf(8.2 MB)
ANNEX
PrA_sentation_ThA_se_H_LQ_Fn_.ppt(23.5 MB)