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Analyse et technologie des surfaces
des oxydes stables qui ne changent pas ou très peu leur stoechiométrie pendant la
pulvérisation (par exemple, Al 2 O 3 et SiO 2 sous bombardement avec l’Ar + ). Pour les
composés inorganiques (par exemple un alliage A-B), la composition dans la zone
analysée est décrite par le rapport inverse des rendements de décapage de A et B. La
figure 6.8 donne les rendements de pulvérisation des éléments (sputter yield) en
atome par ion incident pour l’Ar + d’une énergie de 0,5 et de 1,0 keV.
En ce qui concerne les éléments purs, la situation de décapage préférentiel
semble être relativement simple à décrire. Par contre, le cas du rendement de
décapage Y M de leurs oxydes est plus complexe. Le tableau 6.1 en donne quelques
exemples. Il illustre le rendement de décapage de quelques éléments dans le métal
et dans l’oxyde.
Il est important de noter que ce changement de composition dans la zone analysée n’est observé que pour les analyses AES et ESCA. Dans ces deux cas, on
mesure les photoélectrons ou électrons Auger émis par les atomes et molécules se
trouvant à une certaine profondeur de la surface analysée. Comme on vient de le
discuter, c’est justement cette zone perturbée par le décapage qui est analysée. La
profondeur d’analyse est déterminée par le libre parcours moyen λ des électrons
comme discuté dans les sections 6.4 et 6.5. Par contre, en SIMS dynamique, ce sont
des ions éjectés qui déterminent l’intensité mesurée. Malgré l’effet de pulvérisation
et de mixage atomique, le nombre d’atomes et d’ions secondaires émis en état
d’équilibre est déterminé par la composition de volume d’échantillon pour des raisons de conservation de la masse.
0
2 0
4 0
6 0
8 0
Z
0
1
2
3
Y
M [500 eV Ar +
]
C
Li O
Si
Al
Ti
Ca
Mg
Mn
V
Fe
Ni
Ge
As
Ag
Nb Mo
Pd
Sn
La
Tb
Dy
Hg
Au
Pt
W
Ta
U
1
2
3
4
Y
M [1 keV Ar +
]
Fig. 6.8 Rendement de décapage Y M pour des éléments purs sous bombardement avec Ar + à 0,5 (g)
et (d) 1 keV (d’après [6.4]).
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Analyse et technologie des surfaces
des oxydes stables qui ne changent pas ou très peu leur stoechiométrie pendant la
pulvérisation (par exemple, Al 2 O 3 et SiO 2 sous bombardement avec l’Ar + ). Pour les
composés inorganiques (par exemple un alliage A-B), la composition dans la zone
analysée est décrite par le rapport inverse des rendements de décapage de A et B. La
figure 6.8 donne les rendements de pulvérisation des éléments (sputter yield) en
atome par ion incident pour l’Ar + d’une énergie de 0,5 et de 1,0 keV.
En ce qui concerne les éléments purs, la situation de décapage préférentiel
semble être relativement simple à décrire. Par contre, le cas du rendement de
décapage Y M de leurs oxydes est plus complexe. Le tableau 6.1 en donne quelques
exemples. Il illustre le rendement de décapage de quelques éléments dans le métal
et dans l’oxyde.
Il est important de noter que ce changement de composition dans la zone analysée n’est observé que pour les analyses AES et ESCA. Dans ces deux cas, on
mesure les photoélectrons ou électrons Auger émis par les atomes et molécules se
trouvant à une certaine profondeur de la surface analysée. Comme on vient de le
discuter, c’est justement cette zone perturbée par le décapage qui est analysée. La
profondeur d’analyse est déterminée par le libre parcours moyen λ des électrons
comme discuté dans les sections 6.4 et 6.5. Par contre, en SIMS dynamique, ce sont
des ions éjectés qui déterminent l’intensité mesurée. Malgré l’effet de pulvérisation
et de mixage atomique, le nombre d’atomes et d’ions secondaires émis en état
d’équilibre est déterminé par la composition de volume d’échantillon pour des raisons de conservation de la masse.
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M [500 eV Ar +
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C
Li O
Si
Al
Ti
Ca
Mg
Mn
V
Fe
Ni
Ge
As
Ag
Nb Mo
Pd
Sn
La
Tb
Dy
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Au
Pt
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Ta
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M [1 keV Ar +
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Fig. 6.8 Rendement de décapage Y M pour des éléments purs sous bombardement avec Ar + à 0,5 (g)
et (d) 1 keV (d’après [6.4]).
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