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Intitulé du sujet Etude de la gravure plasma du CdHgTe pour application aux détecteurs infrarouge de troisième génération Résumé du sujet Le Département d'Optronique du LETI mène des travaux de recherche et de développement sur des imageurs infrarouge base de matrices de photodiodes réalisées sur le semi conducteur composé CdxHg1 xTe La prochaine génération de détecteurs infrarouge intégrera de nouvelles fonctionnalités telles la détection de plusieurs longueurs d'ondes multispectral ou l'utilisation d'effet de gain dans des structures de photodiodes avalanche ou APD pour Avalanche PhotoDiode Ces développements nécessitent une excellente connaissance des paramètres physiques du matériau notamment dopage mobilité et durée de vie des porteurs ainsi qu'une bonne adaptation et un bon contrôle des procédés technologiques de fabrication Parmi ces procédés la gravure assistée par plasma du CdxHg1 xTe apparaît comme une étape incontournable mais encore mal maîtrisée En particulier les mécanismes de gravure et l'influence de l'étape sur les propriétés électriques du matériau en modifiant le dopage ou la durée de vie des porteurs minoritaires ainsi que sur la surface des motifs photolithographiés apparition de rugosité modification de la stoechiométrie restent mal connus Cette étape est donc un point clé qu'il nous faut étudier de façon approfondie pour permettre l'utilisation de la gravure plasma dans les procédés de fabrication des prochaines générations de détecteurs Descriptif du sujet Le Laboratoire Infrarouge LIR du Département d'Optronique du CEA LETI développe depuis ans des technologies de détection infrarouge IR dont les très bonnes performances lui ont permis d'acquérir un statut de laboratoire de référence au niveau mondial Ces technologies sont transférées l'industriel Sofradir n°2 mondial du secteur qui produit des matrices de détection de 2ème génération sous licence exclusive du CEA Ces générations de détecteurs dits monospectraux travaillent dans une bande unique définie par la composition du matériau ...

de profil-zyak-2012




AVERTISSEMENT

Ce document est le fruit d'un long travail approuvé par le
jury de soutenance et mis à disposition de l'ensemble de la
communauté universitaire élargie.

Il est soumis à la propriété intellectuelle de l'auteur. Ceci
implique une obligation de citation et de référencement lors
de l’utilisation de ce document.

D’autre part, toute contrefaçon, plagiat, reproduction
illicite encourt une poursuite pénale.


➢ Contact SCD Nancy 1 : theses.sciences@scd.uhp-nancy.fr




LIENS


Code de la Propriété Intellectuelle. articles L 122. 4
Code de la Propriété Intellectuelle. articles L 335.2- L 335.10
http://www.cfcopies.com/V2/leg/leg_droi.php
http://www.culture.gouv.fr/culture/infos-pratiques/droits/protection.htm


U.F.R. : Sciences et Techniques de la Matière et des Procédés
D.F.D. : Physique et Chimie de la Matière et des Matériaux
Ecole Doctorale : EMMA



THESE
présentée pour l’obtention du titre de

Docteur de l’Université Henri-Poincaré Nancy I
en Physique et Chimie de la Matière et des Matériaux
par Stéphanie HOLLNER



DDEEVVEELLOOPPPPEEMMEENNTT DDEE NNOOUUVVEEAAUUXX TTRRAAIITTEEMMEENNTTSS DDEE PPRROOTTEECCTTIIOONN
A BASE D’ACIDE CARBOXYLIQUE POUR LA CONSERVATION
D’OBJETS EN FER DU PATRIMOINE CULTUREL




Thèse soutenue le 10 juin 2009 devant le jury composé de :

Président du jury :
Bernard Chevalier Directeur de Recherche ICMCB, Bordeaux

Rapporteurs :
Philippe Dillmann Chargé de Recherche HDR LAPA (LPS-IRAMAT), Gif/Yvette
Philippe Walter Directeur de Recherche C2RMF, Paris

Directeur de thèse :
Jean Steinmetz Professeur IJL-CP2S, UHP Nancy I

Examinateurs :
Emmanuel Rocca Maître de Conférence HDR IJL-CP2S, UHP Nancy I
François Mirambet Ingénieur de Recherche LRMH, Champs/Marne-C2RMF, Paris

Invités :
Christian Degrigny Enseignant-chercheur HARC, La-Chaux-de-Fonds, Suisse
Isabelle Pallot-Frossard Conservateur général du patrimoine LRMH, Champs/Marne

t
Institut Jean Lamour - UMR 7198 - Dep CP2S
Faculté des Sciences et Techniques - BP 70239 - 54506 Vandoeuvre-lès-Nancy
Laboratoire de Recherche des Monuments Historiques
29 rue de Paris – 77420 Champs-sur-Marne
- 2 -



















A mon oncle Michel, ce grand esprit parti
beaucoup trop tôt. Tu as été le grand absent,
remarqué, lors de ma soutenance. En ta mémoire.
- 3 - - 4 -
















Avant – propos






- 5 - - 6 - Ces trois ans et quatre mois de recherche ont été financés en grande partie par le
programme européen Promet, et réalisés au Laboratoire de Recherche des Monuments
Historiques.

Je voudrais tout d’abord remercier Isabelle Pallot-Frossard, qui dirige le Laboratoire
de Recherche des Monuments Historiques, et Pierre Steinmetz, directeur du Laboratoire de
Chimie du Solide Minéral de Nancy, pour m’avoir accueillie au sein de leurs équipes et
m’avoir ainsi permis de réaliser cette thèse, de poursuivre dans la recherche tout en
découvrant le domaine du patrimoine.

Je tiens à remercier Jean Steinmetz, mon directeur de thèse, ainsi que Emmanuel
Rocca, François Mirambet, Annick Texier, pour la formation qu’ils m’ont donnée, leur aide et
leurs conseils, le temps passé sur ce travail et les corrections apportées à mon manuscrit. Mes
remerciements vont également aux partenaires du programme Promet et en particulier
Christian Degrigny et Vasilike Argyropoulos, pour leur enthousiasme et leur persévérance, et
pour tout le travail de coordination accompli.

Je remercie Monsieur Bernard Chevalier de m’avoir fait l’honneur de présider mon
jury. Que Messieurs Philippe Dillmann et Philippe Walter soient également remerciés ici pour
avoir accepté d’être rapporteurs de ce manuscrit ; pour leurs remarques et leurs questions,
pertinentes et enrichissantes.

Une partie de ces travaux doit beaucoup à des collaborations extérieures. J’exprime
toute ma gratitude en tout premier lieu à Solenn Reguer pour son aide inestimable lors des
expériences de SAX et de l’exploitation des résultats, et pour ses précieux conseils
scientifiques et humains lors de la rédaction ; à Anne-Solenn Le Hô et Didier Brissaud pour la
spectroscopie IR ; à Alain Wattiaux ; à Lionel Aranda pour l’ATG, à Sandrine Pagès-
Camagna et Ludovic Bellot-Gurlet pour les analyses en micro-spectrométrie Raman, à Alain
Kohler du SCMEM pour ses fantastiques images MEB, à Johann Ravaux ; à Gemma Guilera
pour le temps passé avec nous sur ID24, à Denis Testemale et l’équipe de FAME pour les
sessions sur BM30, à Philippe Dillmann, Ludovic Legrand, Solenn Reguer et Judith Monnier,
pour la réalisation de la cellule et la collaboration autour des expériences au synchrotron;
enfin, un énorme merci à Agnès Mirambet-Paris et ses collègues du Musée de la Marine pour
m’avoir offert la possibilité de faire des tests de vieillissement naturels sur échantillons et de
traiter des objets, et pour l’aide lors du suivi de ces vieillissements.

Merci à mes « co-thésard(e)s » Claire, Judith, Mandana, Stéphanie, Johanna, Emilien,
Caroline pour avoir pu partager cette expérience avec vous !! Votre soutien m’a été d’une
grande aide.
Pour terminer, merci à tous ceux que j’ai côtoyés pendant ces trois ans, dont au LRMH :
Laurent, David, Claudine, Alex, Annick, Faycal, Olivier, Brigitte, Mikael, Claire, Manu, Tutu
et Croq, grand Dom’ et j’en oublie ! Merci pour votre accueil, pour votre bonne humeur, tous
les bons moments, les bons conseils et les coups de pouce, les coups de main aussi, bref,
merci à vous qui avez fait de mon séjour au LRMH une riche expérience humaine !
- 7 -



- 8 - SSOOMMMMAAIIRREE





AVANT – PROPOS - 5 -


SOMMAIRE - 9 -


INTRODUCTION - 15 -


CHAPITRE I ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE - 19 -
1. Le fer et l'acier - 21 -
1.1 Le fer dans les objets archéologiques - 21 -
1.2 Les phénomènes de corrosion - 23 -
1.2.1 Introduction - 23 -
1.2.2 Cas particulier de la corrosion atmosphérique du fer et de l’acier - 26 -
1.2.3 Mécanisme de corrosion atmosphérique du fer : les cycles humidification- séchage - 27 -
1.2.4 Conclusion - 30 -
2. Moyens de protection contre la corrosion - 31 -
2.1 Généralités - 31 -
2.2 Protection dans le cas particulier des objets du patrimoine - 31 -
2.2.1 Contexte - 31 -
2.2.2 Vernis et cires - 33 -
2.2.3 Les inhibiteurs de corrosion - 34 -
2.2.4 Rust removers ou « dérouilleurs » - 39 -
2.2.5 Méthodes d’évaluation des performances des traitements - 39 -
2.3 Bilan - 40 -
3. Utilisation de dérivés d’acides carboxyliques linéaires saturés - 41 -
3.1 Historique sur l’inhibition des métaux par les dérivés d’acides carboxyliques - 41 -
3.2 Cas de l’inhibition de la corrosion du fer - 42 -
3.3 Application des carboxylates aux matériaux ferreux du patrimoine - 44 -
3.4 Structure cristallographique des carboxylates métalliques - 44 -
4. Bilan- problématique - 46 -







- 9 -