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Analyse et technologie des surfaces
La quantification se fait par une équation similaire à (6.9) qui relie l’intensité
d’émission optique
de l’élément A mesurée en fonction de la longueur d’onde λ
[6.8]:
(6.12)
avec
: courant primaire.
α: exposant d’une valeur proche de deux.
avec un courant primaire
qui peut être une fonction non linéaire due à la
décharge du plasma. On trouve expérimentalement une valeur proche de 2 [6.8]. La
différence avec (6.9) est l’absence de l’abondance isotopique car l’émission optique
ne dépend pas des différents isotopes. En définissant le rendement de l’émission de
la raie spectrale
pour l’élément A (pur) avec c A = 1
(6.13)
on peut corréler le rapport des intensités relatives I de deux éléments A et B et leurs
concentrations par
(6.14)
où A et B sont des éléments qui se trouvent dans la matrice M. Si B est l’élément de
référence, on peut ainsi établir une liste des facteurs S relatifs comme dans les
autres spectroscopies discutées plus avant. Mentionnons encore que cette démarche
utilise le même formalisme qu’en SNMS (5.15)(5.16).
La méthode GDMS est souvent plus sensible que GDOES, mais beaucoup plus
coûteuse à cause du système de vide poussée. Rappelons enfin que les méthodes
GDMS et SNMS se distinguent seulement par leur source primaire qui est un
plasma dans le cas de la méthode GDMS.
En général, les systèmes commerciaux GDOES sont fournis avec des logiciels
pour le traitement des données qui facilitent leur application. La figure 6.9 montre
un exemple de profil en profondeur GDOES d’une double couche en or évaporée
sur une couche de bronze galvanisée sur un substrat en laiton.
Un des points forts de la méthode est sa rapidité, par exemple les profils sur une
profondeur de 40 µm ont été obtenus en quelques minutes. Comme toutes les autres
spectroscopies, le GDOES et le GDMS ont aussi leurs inconvénients. Mentionnons
l’inhomogénéité du plasma, la variation du potentiel appliqué pendant la pulvérisation, l’absence d’une résolution latérale et l’augmentation de la rugosité. L’analyse
quantitative élémentaire, meilleure qu’en SIMS mais similaire au SNMS, est limitée
car les paramètres I, V g et p peuvent varier pendant le profil, l’état d’équilibre pendant
le plasma n’étant pas toujours atteint s’il s’agit de couches avec des interfaces internes.
I A
λ
I A
λ
I p
α Y A M
, c A γ A η A
=
I p
α
I p
α
S A M
,
λ
S A M
,
λ
I p
α Y A M
, γ A η A
=
I A M
,
I B M
,
----------c A S A M
,
λ
c B S B M
,
λ
------------------ -
=
Analyse et technologie des surfaces
La quantification se fait par une équation similaire à (6.9) qui relie l’intensité
d’émission optique
de l’élément A mesurée en fonction de la longueur d’onde λ
[6.8]:
(6.12)
avec
: courant primaire.
α: exposant d’une valeur proche de deux.
avec un courant primaire
qui peut être une fonction non linéaire due à la
décharge du plasma. On trouve expérimentalement une valeur proche de 2 [6.8]. La
différence avec (6.9) est l’absence de l’abondance isotopique car l’émission optique
ne dépend pas des différents isotopes. En définissant le rendement de l’émission de
la raie spectrale
pour l’élément A (pur) avec c A = 1
(6.13)
on peut corréler le rapport des intensités relatives I de deux éléments A et B et leurs
concentrations par
(6.14)
où A et B sont des éléments qui se trouvent dans la matrice M. Si B est l’élément de
référence, on peut ainsi établir une liste des facteurs S relatifs comme dans les
autres spectroscopies discutées plus avant. Mentionnons encore que cette démarche
utilise le même formalisme qu’en SNMS (5.15)(5.16).
La méthode GDMS est souvent plus sensible que GDOES, mais beaucoup plus
coûteuse à cause du système de vide poussée. Rappelons enfin que les méthodes
GDMS et SNMS se distinguent seulement par leur source primaire qui est un
plasma dans le cas de la méthode GDMS.
En général, les systèmes commerciaux GDOES sont fournis avec des logiciels
pour le traitement des données qui facilitent leur application. La figure 6.9 montre
un exemple de profil en profondeur GDOES d’une double couche en or évaporée
sur une couche de bronze galvanisée sur un substrat en laiton.
Un des points forts de la méthode est sa rapidité, par exemple les profils sur une
profondeur de 40 µm ont été obtenus en quelques minutes. Comme toutes les autres
spectroscopies, le GDOES et le GDMS ont aussi leurs inconvénients. Mentionnons
l’inhomogénéité du plasma, la variation du potentiel appliqué pendant la pulvérisation, l’absence d’une résolution latérale et l’augmentation de la rugosité. L’analyse
quantitative élémentaire, meilleure qu’en SIMS mais similaire au SNMS, est limitée
car les paramètres I, V g et p peuvent varier pendant le profil, l’état d’équilibre pendant
le plasma n’étant pas toujours atteint s’il s’agit de couches avec des interfaces internes.
I A
λ
I A
λ
I p
α Y A M
, c A γ A η A
=
I p
α
I p
α
S A M
,
λ
S A M
,
λ
I p
α Y A M
, γ A η A
=
I A M
,
I B M
,
----------c A S A M
,
λ
c B S B M
,
λ
------------------ -
=