Physics of the field evaporation of poor conducting materials in the Laser assisted Atom Probe Tomography

par Baishakhi Mazumder

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Bernard Deconihout, Angela Vella et de Gilles Martel.

Soutenue en 2010

à Rouen .


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  • Résumé

    La sonde atomique assistée par laser est une technique de nano analyse 3D qui donne des informations à l'échelle atomique avec une résolution spatiale nanométrique. Les phénomènes physiques sous-jacents les mécanismes d'évaporation de ces matériaux mauvais conducteurs sont très complexes en raison de la structure électronique de ces types de matériaux. Ce travail porte sur l'étude de l'évaporation de matériaux mauvais conducteurs à partir de semi-conducteurs (Si, SiC, GaAs et InP) jusqu'aux oxydes (MgO, TiO2 et HfO2). Les atomes de la surface de l'échantillon préparé sous forme de pointe sont ionisés par un champ électrique permanent et l'interaction avec un faisceau laser femtoseconde. Cette interaction augmente la température de la pointe localement, permettant l'évaporation des atomes de surface. Des analyses ont été effectuées en variant les différents paramètres laser (longueur d'onde, énergie, etc. ) pour comprendre les mécanismes d'évaporation sous-jacents. Des modèles ont été développés pour interpréter nos résultats expérimentaux. L'influence de la longueur d'onde et de l'énergie du laser sur les mécanismes d'évaporation de semi-conducteurs et d'oxydes a été déterminée en tenant compte de l'influence de l'absorption optique, de l'effet de flexion des bandes, etc. Des études systématiques, déterminant les conditions d'analyse pour l'évaporation de matériaux mauvais conducteurs ont été effectuées afin d'aider les chercheurs travaillant dans des domaines connexes. Plus précisément l'un des ingrédients clés qui a été ajouté est l'absorption optique de surface et l'évaluation ultérieure du couplage électrons-phonons conduisant à des effets thermiques. La présente thèse marque une étape dans la compréhension de l'évaporation par effet de champ assisté par laser fs, par des résultats expérimentaux et par leur interprétation.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (132 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 130 références

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Rouen. Service commun de la documentation. Section sciences site Madrillet.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 10/ROUE/S039
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