Etude des mécanismes de l’électrodéposition des alliages Co-Cu sur un substrat semi-conducteur

Abstract

Dans ce travail, nous nous intéressons à l’étude des caractéristiques électrochimiques, morphologiques, structurales et des propriétés magnétiques des films minces d'un système granulaire de type Co-Cu, obtenus par électrodéposition sur un substrat de silicium de type n dans un bain sulfate. L’étude cinétique de dépôt du Co-Cu et de l’optimisation des conditions d’électrodéposition des couches d’alliages Co-Cu. L’analyse des courants transitoires par l’utilisation de modèle théorique de Scharifker-Hills indique que le mécanisme de nucléation de l’alliage Co-Cu suit une nucléation de type instantané suivie par une croissance tridimensionnelle (Volmer-Weber) limitée par la diffusion. L’analyse de la composition des alliages par la technique de la spectroscopie d’absorption atomique montre une augmentation notable de la composition en Co lorsque le potentiel tend vers des potentiels plus négatifs. La caractérisation des échantillons a été déterminée par la microscopie électronique à balayage (MEB), la diffraction de rayons X (DRX) et la magnétométrie à gradient de champ magnétique alternatif (AGFM). La morphologie de la surface des films variée avec le potentiel appliqué. La diffraction X indique que les films d’alliages sont constitués de plusieurs phases : un mélange de Co fcc + hc et Cu cfc structures en fonction du potentiel appliqué. L’aimantation de ces alliages est prononcée pour concentration en Co élevée et par conséquent à des potentiels de déposition plus négatives. Cette étude nous a permis de déterminer qualitativement les conditions d’électrodéposition du Co-Cu et en particulier l’effet du potentiel appliqué. Celle-ci est fondamentale et indispensable pour la réalisation d'un dispositif magnétique par voie électrochimique.