Etude par spectroscopie d'électrons ESCA de composés sulfures et oxydes du cuivre. Cinétique de sulfuration et identification des composés formés lors de la contamination du cuivre dans différentes atmosphères

Le cuivre et ses composés oxydés ou sulfurés (Cu°, CU2O, CuO, CU2S, CuS, CUSO4) ont été étudiés par spectroscopie d'électrons ESCA, à partir des photoélectrons émis par les niveaux électroniques Cu 2p3/2, O 1s et S 2p ainsi qu'à partir des électrons Auger Cu L3 M4,5 M4,5.L'influence de la contamination sur la position des pics a été étudiée et nous avons effectué sur les échantillons un décapage ionique ou un chauffage sous vide.Ce travail d’étalonnage a été ensuite utilisé pour identifier les composés présents à la surface de plaquettes de cuivre après leur contamination à 25°C dans différentes atmosphères constituées d'air synthétique sec ou humide contenant H2S ou H2S + SO2. Ainsi le sulfure cuivreux Cu2S est le seul composé formé quel que soit le temps de réaction lorsque l'atmosphère contaminante est constituée d'air synthétique sec contenant 0,5 ppm d'H2S ou 0,5 ppm d'H2S + 1 ppm de SO2. Dans l'air humide + 0,5 ppm d'H2S on note la présence du sulfure cuivreux et d'un autre composé qui paraît être de l’oxyde cuivreux. Dans l'air humide + 0,5 ppm d'H2S+ 1 ppm de SO2, il y a formation de sulfure cuivreux mais aussi de sulfite et de sulfate cuivriques.La cinétique de croissance du sulfure cuivreux, dans tous les cas, a été suivie par réduction électrochimique