Etude par spectrométrie de masse de la phase vapeur au cours de la croissance de GaSb par la méthode aux organo-métalliques à partir du triméthylgallium (TMG) et du triméthylantimoine (TMSB) dans l'hydrogène et dans l'hélium

(Reçu le 30 avril 1990, révisé le 16 janvier 1991, accepté le 7 mars 1991)

Abstract
This work touches on the study of organometallic decomposition mechanisms in gaseous phase by means of hot-walled specific reactor and mass spectrometer with double focalisation. From the variation of the decomposition ratio in vapor phase according to temperature, residence time and carrier flow, it was made possible to determine the disappearance curves of Triméthylgallium, Triméthylantimony and their mixture as well as appearance curves of stable gaseous products (méthan and éthan) and deduce from them the kinetic parameters and the most likely reactions in vapor phase. Hydrogen intervenes in the reactional mechanisms of TMGA cracking, in TMSB and, for instance, in the mixture with the formation of intermediary components. In the TMSB case, there is Tetramethyldistibine (CH ₃) ₂-Sb-Sb-(CH ₃) ₂. In Helium, Tetramethyldistibine does not exist whatever be the temperature. Neighbouring values of kinetic parameters of TMGA and TMSB in the mixture suggest the formation of an intermediary component containing both Ga and Sb such as Me ₂-Ga-Sb-Me ₂ but it has not been detected by mass spectrometer.

Résumé
Ce travail aborde l'étude des mécanismes de décomposition des organométalliques en phase gazeuse au moyen d'un réacteur spécifique à mur chaud et d'un spectromètre de masse à double focalisation. A partir de la variation de la composition en phase gazeuse en fonction de la température, du temps de résidence et du gaz porteur, il a été possible de déterminer les courbes de disparition du triméthylgallium, du triméthylantimoine et de leur mélange ainsi que les courbes d'apparition des produits gazeux stables (méthane et éthane) et d'en déduire les paramètres cinétiques et les réactions les plus probables en phase gazeuse. L'hydrogène intervient dans les mécanismes réactionnels du cracking de TMGa, TMSb et du mélange avec, par exemple, formation de composés intermédiaires. Dans le cas du TMSb, c'est l'apparition de la Tétraméthyldistibine ((CH ₃) ₂-Sb-Sb-(CH ₃) ₂). Dans l'hélium, la Tétraméthyldistibine n'existe pas quelque soit la température. Les valeurs voisines des paramètres cinétiques de TMSb et TMGa dans le mélange suggèrent la formation d'un composé intermédiaire contenant à la fois Ga et Sb tel que Me ₂-Ga-Sb-Me ₂ (?) mais il n'a pu être détecté par le spectromètre de masse.