CHAPITRE 1
INTRODUCTION À L’ANALYSE DE SURFACES
ET INTERFACES
1.1 OBJECTIFS
• Identifier les propriétés qui déterminent une surface.
• Définir les concepts de surface et de couche mince.
• Connaître les conditions de travail sous ultravide.
• Classer les méthodes d’analyse de surface.
1.2 PROPRIÉTÉS DE BASE
Dans cette section, nous essayons de décrire les méthodes permettant de caractériser la surface d’un solide et des couches minces dont le comportement est déterminé par la chimie, la géométrie et la structure.
• La topographie de la surface tient compte de la rugosité en définissant le
relief d’une pièce, le motif élémentaire et la texture. Les techniques de
caractérisation topographique par des systèmes mécaniques et optiques
seront décrites au chapitre 2.
• La chimie de la surface définit la composition chimique et les liaisons entre
atomes. Les spectroscopies largement appliquées comme ESCA (Electron
Spectroscopy for Chemical Analysis), AES (Auger Electron Spectroscopy) et
SIMS (Secondary Ion Mass Spectroscopy) seront décrites respectivement
aux chapitres 3 à 5. L’analyse de la composition des couches minces sera
décrite au chapitre 6 dédié aux profils en profondeur.
• La structure de la surface de la matière précise la position des atomes. Les
microscopies à l’échelle du nanomètre basées sur l’effet tunnel comme STM
(Scanning Tunnelling Microscopy) et AFM (Atomic Force Microscopy) nous
fournissent ces informations. Elles seront décrites au chapitre 7.
1.3 DÉFINITION DE LA SURFACE D’UN SOLIDE
Une surface peut se définir comme la partie extérieure d’un solide puisqu’il
s’agit de l’interface entre le volume et l’environnement. Les interfaces solide-solide
INTRODUCTION À L’ANALYSE DE SURFACES
ET INTERFACES
1.1 OBJECTIFS
• Identifier les propriétés qui déterminent une surface.
• Définir les concepts de surface et de couche mince.
• Connaître les conditions de travail sous ultravide.
• Classer les méthodes d’analyse de surface.
1.2 PROPRIÉTÉS DE BASE
Dans cette section, nous essayons de décrire les méthodes permettant de caractériser la surface d’un solide et des couches minces dont le comportement est déterminé par la chimie, la géométrie et la structure.
• La topographie de la surface tient compte de la rugosité en définissant le
relief d’une pièce, le motif élémentaire et la texture. Les techniques de
caractérisation topographique par des systèmes mécaniques et optiques
seront décrites au chapitre 2.
• La chimie de la surface définit la composition chimique et les liaisons entre
atomes. Les spectroscopies largement appliquées comme ESCA (Electron
Spectroscopy for Chemical Analysis), AES (Auger Electron Spectroscopy) et
SIMS (Secondary Ion Mass Spectroscopy) seront décrites respectivement
aux chapitres 3 à 5. L’analyse de la composition des couches minces sera
décrite au chapitre 6 dédié aux profils en profondeur.
• La structure de la surface de la matière précise la position des atomes. Les
microscopies à l’échelle du nanomètre basées sur l’effet tunnel comme STM
(Scanning Tunnelling Microscopy) et AFM (Atomic Force Microscopy) nous
fournissent ces informations. Elles seront décrites au chapitre 7.
1.3 DÉFINITION DE LA SURFACE D’UN SOLIDE
Une surface peut se définir comme la partie extérieure d’un solide puisqu’il
s’agit de l’interface entre le volume et l’environnement. Les interfaces solide-solide