Spectrometrie d'electrons et analyse quantitative des surfaces. Application a l'xps. Cas des nickel-chrome

par MONIQUE NOILLE-REPOUX

Thèse de doctorat en Sciences appliquées. Physique

Sous la direction de François Delamare.

Soutenue en 1991

à l'EMP .

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  • Résumé

    Le but de ce travail est de pouvoir determiner des concentrations atomiques en surface d'un materiau par analyse en spectrometrie de photoelectrons, sans avoir recours a des echantillons etalons. Pour cela, il est indispensable de connaitre la fonction de transmission de l'analyseur. Elle est ici determinee par deux methodes. D'une part en mesurant le fond continu sur des spectres obtenus a partir d'echantillons de reference, d'autre part en mesurant la surface sous les pics de photoelectrons de corps purs et en comparant cette mesure a la valeur theorique deduite de la section efficace, du libre parcours moyen des electrons et de la densite atomique du materiau. La confrontation de ces deux methodes permet d'affirmer que, pour correspondre aux valeurs theoriques, les surfaces sous les pics doivent etre mesurees apres retrait du fond continu selon la methode preconisee par tougaard. Nous montrons que cette surface peut egalement etre determinee d'une maniere plus rapide par une formule empirique faisant intervenir la mesure de la surface sur une plage d'energie etroite autour du pic et la hauteur du spectre en debut de fenetre. Une serie de facteurs de sensibilite a ete calculee pour les corps purs a partir de la fonction de transmission obtenue pour notre spectrometre. La fonction appareil a ete determinee pour differentes energies de passage: c'est en premiere approximation une gaussienne de largeur egale a la resolution. Nous appliquons ces modes de calcul a une serie d'alliages de nickel-chrome. On montre d'une part que l'effet de matrice est tres faible dans ces alliages et que, d'autre part, l'erosion ionique provoque un enrichissement en chrome des couches superficielles, enrichissement d'autant plus important que l'alliage est riche en nickel


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