Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 5, Numéro 3, juin 1970
Page(s) 599 - 608
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:0197000503059900
Rev. Phys. Appl. (Paris) 5, 599-608 (1970)
DOI: 10.1051/rphysap:0197000503059900

Contribution à l'étude de l'oxydation du niobium

D. Mollimard, J. Bardolle, D. Simon, C. Perrin et G. Dalibard


Abstract
In the present work, Niobium oxidation is studied in various conditions of temperature and pressure with respect to morphology, kinetics, and crystallographical aspects of the reaction. At first, results were obtained in regard to kinetics and anisotropy of growth of thin films at 350 °C and 10 torrs of oxygen pressure. Reaction velocities obtained are in the order (100), (211), (111). At low pressures (10 -4 to 10-6 torr) and high temperatures (550 to 950 °C), kinetics shows two adsorption mechanisms of the oxygen with activation energies of 3 and 26 kilocalories. Nucleation phenomenon is also studied with some details. The growth of oxide films of noticeable thickness at high temperatures and pressures of the order of 5 torrs is also investigated. The nature of oxide films obtained in various conditions was determined by X Ray Diffractometry.


Résumé
Le présent travail est une étude de l'oxydation du Niobium dans diverses conditions de température et pression sous ses aspects morphologique, cinétique et cristallographique. Les résultats obtenus concernent tout d'abord la cinétique et l'anisotropie de formation des films minces interférentiels à 350 °C et 10 torrs d'oxygène. On observe des vitesses croissant dans l'ordre (100), (211), (111). Aux basses pressions (10 -4 à 10-6 torr) et températures élevées (550 à 950 °C), la cinétique révèle deux mécanismes d'adsorption de l'oxygène avec des énergies d'activation de 3 et 26 kilocalories. La formation de germes d'oxyde a été précisée. Les couches d'épaisseur notables obtenues aux températures élevées et à des pressions de l'ordre de 5 torrs ont été également étudiées. La nature des oxydes formés dans diverses conditions a été déterminée par diffractométrie X.

PACS
8160 - Corrosion, oxidation, etching, and other surface treatments.

Key words
niobium -- oxidation