Détermination de l'état de contraintes résiduelles dans des couches auto-supportées de diamant-CVD par diffraction de rayons X

Nous présentons une étude de la microstructure et de l'état de contraintes résiduelles dans des films auto-supportés épais de diamant CVD, de différentes qualités, par diffraction de rayons X. En particulier, nous avons mesuré par la méthode du sin2ψ des contraintes résiduelles macroscopiques, soit en compression, soit en tension. Une méthode d'analyse de la forme des pics de diffraction nous a permis de déterminer des valeurs de fluctuations de contraintes atteignant plusieurs GPa à l'intérieur des grains. Les résultats obtenus sont cohérents avec l'hypothèse d'un état de contraintes dû à une incorporation hétérogène d'impuretés à l'intérieur du réseau cristallin de chaque grain. Lorsque les fluctuations de contraintes sont suffisamment élevées, elles favorisent l'apparition de microfissures qui se propagent à l'intérieur des grains.