Propriétés thermodynamiques de la phase gaz
Évaluation thermodynamique des précurseurs ALD

L’état gazeux est caractérisé par une densité atomique ou moléculaire faible (de l’ordre de 2 x 10²⁵ atomes par mètre cube alors que dans la phase condensée – solide ou liquide- elle est de l’ordre de 6 x 10²⁸ atomes par mètre cube) dans des conditions normales de pression et température (P = 1 bar et T = 25 °C) . Dans un gaz, la distance moyenne parcourue par une particule se déplaçant entre deux impacts successifs (collisions) est environ dix fois supérieure à la taille des molécules. Un gaz est généralement composé d’atomes avec différents états d’oxydation alors qu’en phase condensée les constituants de base – atomes ou molécules – ont généralement un seul degré d’oxydation. La phase gaz des molécules inorganiques comprend des molécules simples, avec un à deux atomes (par exemple : CO, CO₂, NO, NO₂…) et pour les métaux de transition, plusieurs degrés d’oxydation sont observés (par exemple : Ti, TiO, TiO₂…).

Obtenus par établissement de liaisons chimiques entre des métaux et des ligands organiques les précurseurs organométalliques sont des composés chimiques fortement utilisés du fait de leur volatilité élevée et de leur stabilité en phase gazeuse. Ces molécules complexes sont intéressantes pour les procédés de dépôts de couches atomiques à partir d’une phase gazeuse (plus généralement CVD pour Chemical Vapor Deposition et ALD pour Atomic layer Deposition) car elles présentent une pression de vapeur suffisante pour être transportées à des températures voisines de l’ambiante et une capacité à s’adsorber à la surface du substrat tout en conservant une réactivité vis-à-vis d’un second précurseur ...