Etude de la dynamique de neutralisation d'ions multicharges lents sur des surfaces metalliques et isolantes

par SERGE DREUIL

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean-Pierre Briand.

Soutenue en 2000

à Paris 6 .

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  • Résumé

    L'etude de l'interaction des ions multicharges lents avec les surfaces est un domaine de recherche situe a l'interface entre la physique atomique et la physique du solide qui beneficie d'une intense activite scientifique depuis une vingtaine d'annees grace a l'avenement de sources d'ions multicharges tres performantes. Un ion multicharge lent se neutralise a faible distance de la surface en capturant simultanement un grand nombre d'electrons des bandes electroniques du solide. Ces electrons sont captures dans des etats de grand n. L'espece atomique transitoire formee porte le nom d'atome creux. Au contact avec la surface, l'atome creux est re-ionise et subit une seconde neutralisation tres rapide qui conduit a la formation d'un deuxieme type d'atome creux. Le travail presente dans cette these porte sur des ions legers (o 7 +, n 6 +, c 5 +, ar 9 +) et constitue la premiere etude par voie radiative de ce type d'ions en deceleration au-dessus des surfaces. Cette these demontre que les ions consideres sont completement neutralises au moment de l'emission du photon. Aucune difference sensible n'est observee entre les cibles metalliques et isolantes. Ces resultats sont a mettre en relation avec ceux obtenus recemment sur un ion plus lourd (ar 1 7 +) ou l'evolution du spectre d'emission avec la vitesse d'approche avait conduit a la decouverte de l'effet trampoline au-dessus des surfaces isolantes, c'est a dire la retrodiffusion de l'ion incident sans contact. Il est donc demontre dans cette etude que l'effet trampoline disparait pour les ions legers. Cette these contient egalement une etude de l'emission lumineuse induite par impact d'ions multicharges et evalue la faisabilite d'un dispositif d'imagerie optique de faisceau d'ion. Il est montre qu'un tel dispositif permet de mesurer des courants aussi faibles que 1 fa et pourrait etre utilement employe comme controle d'implantation ou d'irradiation ionique dans l'industrie des semi-conducteurs.

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Informations

  • Détails : 121 p.
  • Annexes : 73 ref.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Consultable sur place dans l'établissement demandeur
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 2000
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