Microsc. Microanal. Microstruct. 2, 483-492 (1991)
DOI: 10.1051/mmm:0199100204048300

Croissance des cristallites d'or sur un support d'alumine : morphologie et contraintes interfaciales

Chaabane Chefi¹, Fatma Hila¹ et Marcel Gillet<sup>2

1</sup>  Laboratoire de Microscopie Electronique, Département de Physique, Faculté des Sciences de Tunis-Campus Universitaire, 1060 Tunis, Tunisie
²  Laboratoire de Microscopie et Diffraction Electroniques, Faculté des Sciences et Techniques de Saint-Jérôme U.A. 797, F-13397 Marseille Cedex 13, France

Abstract
We study stresses induced in the deposit substrate interface during a metal deposit growth. The metal is deposited on a thin substrate in the form of a rectangular strip, one of its ends fixed. The stresses cause strains in the substrate and the displacement of the free end is measured by an optical method. This technique enables the observation of strain variations in situ during the deposit growth. We have investigated the stresses in the case of Au, deposited under vacuum on Al2O3, and the dependence of these stresses on the deposit mean thickness. For various temperatures, we show that the type of observed stresses depends on the growth process. The stresses are compressive and they increase during the first stages of growth. They decrease and become tensile when coalescence occurs.

Résumé
Nous avons étudié les contraintes développées à l'interface dépôt-support au cours de la croissance d'un dépôt métallique. Le métal est déposé sur un support mince flexible, sous forme d'une languette rectangulaire, fixée à l'une de ses extrémités. L'autre extrémité, étant libre, se déplace à la suite des contraintes apparaissant dans le support. Le déplacement correspondant est mesuré à l'aide d'un dispositif optique. Cette technique permet de suivre l'évolution des contraintes au cours de la croissance du dépôt. Nous avons étudié les contraintes dans le cas d'un film mince d'Au, déposé sous vide de 10-6 torr, sur un support en céramique Al2O3. Les contraintes varient sensiblement en fonction de la morphologie de la couche déposée. Elles sont compressives au début de la croissance du dépôt sous forme de cristallites tridimensionnels. Elles deviennent extensives lorsque la coalescence se produit.

PACS
6835G - Mechanical properties; surface strains.
8115 - Methods of deposition of films and coatings; film growth and epitaxy.

Key words
Morphology -- Thin films -- TEM -- Crystal growth -- Stress analysis -- Compressive stress -- Tensile stress -- Solid-solid interfaces -- Temperature effects -- Crystallites -- Gold -- Transition elements -- Thermal evaporation -- Al2O3 substrate -- Au


© EDP Sciences 1991