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La technique RBS : (Rutherford Backscattering Spectrometry)

La méthode est basée sur l’étude du phénomène de collision élastique entre un faisceau d’ions de haute énergie et les atomes d’une cible. On détectera ainsi les ions incidents qui reviennent vers l’arrière après le choc et dont l’énergie porte l’information sur la masse de l’atome sur lequel a eu lieu l’interaction et la profondeur à laquelle se trouvait ce dernier. Ceci est rendu possible par la bonne connaissance de la perte d’énergie des ions dans la matière, et la quantification des spectres est obtenue grâce à la parfaite connaissance théorique des phénomènes mis en jeu.

Les principales caractéristiques de la méthode sont donc :

  • Technique quantitative absolue ne nécessitant pas d’étalons.
  • Détection et dosage des éléments de masse supérieure ou égale au bore (dans les cas les plus favorables).
  • Profondeur analysée : de 3nm à quelques microns sans érosion ionique.
  • Localisation dans le volume avec une résolution de l’ordre de 30 nm.
  • Limites de détection de l’ordre du pour-cent atomique

Cette méthode sera donc plus particulièrement adaptée à l’étude des matériaux en couches minces et multicouches, et des phénomènes de surface ou d’interface.

Superposition des spectres théoriques et expérimentaux obtenus sur une couche mince déposée sur substrat de silicium

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