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Avec l’émergence de la sonde laser, il est désormais possible d’analyser en 3D les matériaux mauvais conducteurs, en particulier les semi-conducteurs et oxydes, importants en micro-électronique.
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Applications3. Performances
3.1 Ouverture aux matériaux mauvais conducteurs
La figure 5 montre le spectre de masse issu de l’analyse d’une pointe de silicium intrinsèque (c’est-à-dire Si pur) de résistivité élevée (
à 300 K) à comparer à celle du cuivre de l’ordre de
). On démontre ici que l’emploi d’impulsions lasers permet l’analyse de matériaux dont la résistivité est plusieurs milliards de fois plus élevée que celle des métaux. Notez la présence d’ions Ga utilisés pour fabriquer la pointe (
) à partir d’un wafer de Si pur. D’autres matériaux peu conducteurs ont été analysés aussi avec succès, notamment des oxydes de fer ou de cuivre .
La quantitativité est la capacité de la technique d'analyse à fournir des résultats précis et non biaisés (en terme de mesure de composition).
3.2 Quantitativité
La sonde atomique est avant tout un instrument de nanoanalyse quantitative. Un moyen d’évaluer cela est de comparer les compositions mesurées dans les deux modes d’évaporation : mode électrique (dont on sait qu’il est quantitatif) et mode laser. Le tableau ci-dessous compare les compositions tirées de l’analyse d’un superalliage à base nickel (la composition en Ni, non indiquée, se déduit par différence à 100 %). L’expérience montre ici que la composition des précipités du superalliage mesurée en sonde laser est, aux erreurs statistiques d’échantillonnage près, tout à fait comparable à celle mesurée avec une sonde classique.
TAP : Tomographic Atom Probe
LaTAP : laser TAP
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