Bibliographie & annexes
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En anglais
Auteur(s)
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Jacques CAZAUX : Professeur émérite à l’université de Reims
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Lire l’articleINTRODUCTION
Après avoir acquis un spectre Auger en sonde fixe (voir []), la cartographie d’un élément s’obtient aisément en mesurant l’évolution de l’intensité de la raie Auger correspondante au cours du balayage de la surface de l’échantillon par la sonde électronique incidente, alors que le profil en profondeur s’obtient, en sonde fixe, en suivant cette même évolution au cours de l’érosion ionique de la surface.
Avec la spectroscopie des photoélectrons X (XPS : « X-ray photoelectron spectroscopy » ou ESCA : « electron spectroscopy for chemical analysis ») et la spectroscopie de masse des ions secondaires (SIMS), la spectromicroscopie Auger induite par des électrons (association de la spectroscopie, généralement désignée par l’acronyme e – AES pour « electron-induced Auger electron spectroscopy », et de la microscopie Auger, généralement désignée par SAM pour « scanning Auger electron microscopy ») est l’une des trois techniques privilégiées pour l’ analyse élémentaire des surfaces et des interfaces.
Combiné à sa grande sensibilité superficielle, son caractère spécifique réside d’abord dans son excellente résolution latérale qui lui permet d’analyser des objets de taille micrométrique, voire nanométrique. Outre les perspectives d’application dans les différents domaines des nanotechnologies, ses applications privilégiées concernent les industries de la microélectronique (analyse et contrôle des circuits à haute intégration), de la métallurgie (pour la composition des joints de grains), de la mécanique et des traitements de surface, voire de la catalyse (pour l’analyse ponctuelle de catalyseurs dispersés) ainsi que dans les laboratoires de recherche et d’application des multicouches métalliques.
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Cartographie et analyse en profondeur
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3. Spécificité et perspectives de la spectromicroscopie Auger
Les exemples d’applications mentionnés précédemment ont souligné l’importance de l’analyse des surfaces et interfaces en privilégiant, mais non exclusivement, le rôle de la spectromicroscopie Auger. Dans ce qui suit, la spécificité de cette technique est précisée afin de dégager ses domaines d’excellence et les perspectives qui s’offrent à elle.
3.1 Comparaison avec les autres techniques
La spectromicroscopie Auger partage un certain nombre de points communs avec d’autres techniques mais aussi des différences spécifiques.
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Microscopie électronique à balayage (MEB) et microanalyse X : on a observé ([] § 2.1) que l’architecture des appareils Auger permettait aussi l’acquisition préalable d’images en électrons secondaires comparables à celles obtenues avec un microscopie électronique à balayage (MEB). Toutefois, pour des raisons d’encombrement autour de l’échantillon qui imposent des distances de travail supérieures, la résolution latérale ultime des images d’électrons secondaires prises dans les appareils Auger est un peu moins bonne (∼5 nm) que celle obtenue avec des MEB spécifiques (∼1 nm). En revanche, le caractère analytique spécifique de la microscopie Auger en terme de résolution latérale et de profondeur d’analyse n’est pas totalement compensé par l’adjonction très fréquente de détecteurs X solides aux MEB [P 865] []. En effet, à énergie primaire élevée pour les deux approches – détection des électrons Auger et détection des rayons X caractéristiques – mises en œuvre sur des échantillons homogènes, la résolution latérale ultime et la profondeur d’analyse accessibles en microscopie Auger sont bien meilleures que celles accessibles en microanalyse par spectrométrie d’émission X car, en microanalyse X, ces résolutions sont limitées en général à ∼1 µm par les dimensions physiques du volume irradié (et non par la taille...
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Spécificité et perspectives de la spectromicroscopie Auger
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - AUGER (P.) - Sur les rayons β secondaires produits dans un gaz par des rayons X - . Comptes Rendus de l’Académie des Sciences, 177, 169 (1923).
-
(2) - AUGER (P.) - L’effet photoélectrique composé - . Annales de Physique, 10 serie, t. VI, 183 (1926).
-
(3) - BRIGGS (D.), RIVIÈRE (J.C.) - Spectral interpretation - , chap. 3 dans Practical Surface Analysis, BRIGGS (D.) et SEAD (M.P.) (éd.) Wileyand Sons, p. 85 (1990).
-
(4) - CAZAUX (J.) - Minimum detectable dimension, resolving power and quantification of Scanning Auger Microscopy at high lateral resolution - . Surf. Interf. Anal., 14, 35 (1989).
-
(5) - POWELL (C.J.) - Effect of backscattered electrons on the analysis area in scanning Auger microscopy - . Applied Surface Science, 230, 327 (2004).
-
(6) - JABLONSKI (A.), POWELL (C.J.) - Velationships...
NORMES
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Analyse chimique des surfaces - Comité technique ISO/TC 201 -
-
Analyse chimique des surfaces – Profilage d’épaisseur par bombardement – Optimisation à l’aide de systèmes mono- ou multicouches comme matériaux de référence - ISO 14606:2000 - 10-00
-
Analyse chimique des surfaces – Protocoles de l’information - ISO 14975:2000 - 12-00
-
Analyse chimique des surfaces – Protocole pour le transfert des données - ISO 14976:1998 - 7-98
-
Analyse chimique des surfaces – Spectroscopie d’électrons Auger – Description de certains paramètres relatifs à la performance instrumentale - ISO 15471:2004 - 5-04
-
Analyse chimique des surfaces – Spectromètres d’électrons Auger à résolution moyenne – Étalonnage des échelles d’énergie pour l’analyse élémentaire - NF ISO 17973 - 4-06
-
Analyse chimique des surfaces –...
1 Bases de données et logiciels
Voir aussi sur les sites des constructeurs.
Surface and Nano-analysis Basics, NPL
http://www.npl.co.uk/nanoanalysis/surfanalbasics.html#aes
NPL Auger Electron Spectrometer Intensity Calibration Software
http://www.npl.co.uk/nanoanalysis/a1users.pdf
NIST Scientific and Technical Databases
NIST Electron Elastic-Scattering Cross-Section Database
http://www.nist.gov/srd/nist64.htm
NIST Electron Inelastic-Mean-Free-Path Database
http://www.nist.gov/srd/nist71.htm
NIST Electron Effective-Attenuation-Length Database
http://www.nist.gov/srd/nist82.htm
Common Data Processing System (COMPRO, SASJ)
Simulation of Electron Spectra for Surface Analysis (SESSA)
http://www.iap.tuwien.ac.at/~werner/asessa_sim.html
The inelastic mean free path of electrons in solids (TITMFPES)
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