CHAPITRE 1 - PROPRIÉTÉS PHYSICO-CHIMIQUES DES SURFACES
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ion microscopy). L a découverte de la microscopie à effet tunnel (STM)‘71 a permis
ensuite de faire l’image d u n grand nombre de surfaces à cette échelle. L a figure
1.2 montre une face (001) de silicium avec des marches de type [1101 vue en
STM. Si le clivage ou la fracture permettent de créer de nouvelles surfaces, on
peut aussi augmenter l’aire d’une surface en l’étirant ou en ajoutant des atomes.
Dans ce dernier cas, on fait de la croissance cristalline.
1.2. Surface réelle d’un matériau
Dans les paragraphes précédents, nous avons décrit des surfaces modèles qui
sont rarement rencontrées en ingénierie, sauf dans l’industrie des semi-conducteurs.
L’objet créé lorsqu’on prépare une surface industrielle est plus complexe. L a
figure 1.3 montre la structure schématique d u n métal polycristallin après usinage de la surface par u n outil.
Gaz adsorbés,
Molécules organiques
Chimisorption et occlusions
Altérations chimiques
Altérations physiques
1
10
1 O0
i m I
Rugosité de surface
Couche physisorbée
Couche chimisorbée
Molécules organiques
Oxyde natif
zone écrouie
et contaminée
Zone orientée
Métal << intact >>
Fig. 1.3. Structure microscopique de la surface d’un metal usine.
Quel que soit le processus de coupe, qui est toujours une rupture du matériau dans une zone plastifiée, il s’ensuivra de sévères perturbations du métal.
(7) Binnig G. et Rohrer H., Scanning tunneling microscopy : from birth to adolescence,
Rev. Mod. Phys. 59 (1987) 615-625.
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ion microscopy). L a découverte de la microscopie à effet tunnel (STM)‘71 a permis
ensuite de faire l’image d u n grand nombre de surfaces à cette échelle. L a figure
1.2 montre une face (001) de silicium avec des marches de type [1101 vue en
STM. Si le clivage ou la fracture permettent de créer de nouvelles surfaces, on
peut aussi augmenter l’aire d’une surface en l’étirant ou en ajoutant des atomes.
Dans ce dernier cas, on fait de la croissance cristalline.
1.2. Surface réelle d’un matériau
Dans les paragraphes précédents, nous avons décrit des surfaces modèles qui
sont rarement rencontrées en ingénierie, sauf dans l’industrie des semi-conducteurs.
L’objet créé lorsqu’on prépare une surface industrielle est plus complexe. L a
figure 1.3 montre la structure schématique d u n métal polycristallin après usinage de la surface par u n outil.
Gaz adsorbés,
Molécules organiques
Chimisorption et occlusions
Altérations chimiques
Altérations physiques
1
10
1 O0
i m I
Rugosité de surface
Couche physisorbée
Couche chimisorbée
Molécules organiques
Oxyde natif
zone écrouie
et contaminée
Zone orientée
Métal << intact >>
Fig. 1.3. Structure microscopique de la surface d’un metal usine.
Quel que soit le processus de coupe, qui est toujours une rupture du matériau dans une zone plastifiée, il s’ensuivra de sévères perturbations du métal.
(7) Binnig G. et Rohrer H., Scanning tunneling microscopy : from birth to adolescence,
Rev. Mod. Phys. 59 (1987) 615-625.