Etude de l'emission ionique secondaire induite par l'impact d'ions atomiques (cs#+) de moyenne energie (kev) sur des films organiques solides : utilisation de films de langmuir-blodgett comme films modeles

par ROBERT GALERA

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Paul Vigny.

Soutenue en 1990

à Paris 7 .

mots clés

Résumé

L'emission d'ions moleculaires induite par l'impact de particules energetiques sur des films organiques est a la base de nouvelles methodes de caracterisation de biomolecules par spectrometrie de masse. En utilisant des films organiques modeles, les films de langmuir-blodgett, nous avons etudie les mecanismes de transfert d'energie a l'origine de l'emission d'ions secondaires lors du bombardement d'un film organique par des ions primaires de moyenne d'energie (cs#+, 1-7 kev). Ces films ordonnes, constitues de l'empilement de monocouches d'epaisseur connue, nous ont permis de caracteriser le volume de matiere dans lequel la propagation de l'energie cedee par l'ion primaire induit l'ejection ou la decomposition de molecules (volume endommage). Les caracteristiques de ce volume (hauteur, dimension laterale) ont ete determinees pour des films d'epaisseur et de nature differentes en fonction de l'angle d'incidence et de l'energie de l'ion primaire cs#+. Pour des films monocouches, une relation lineaire entre le volume endommage, et l'energie cedee par l'ion primaire au film a ete etablie. Pour des films multicouches, l'emission d'ions quasi-moleculaires n'est pas un phenomene de surface mais provient d'un volume dont la profondeur peut atteindre 150 a et dont la section augmente avec l'energie de l'ion primaire. En etudiant l'influence des conditions de bombardement sur l'abondance des ions fragments emis de films monocouches deposes sur differents substrats, nous avons egalement montre que l'energie de l'ion primaire ainsi que l'energie de liaison substrat-molecule pouvaient modifier l'energie interne finalement transferee aux ions quasi-moleculaires ejectes. Nos resultats mettent en evidence que l'emission d'ions moleculaires ne peut etre directement reliee a des cascades de collisions mais resulte d'une etape preliminaire impliquant des molecules vibrationnellement excitees

Titre traduit

Study of the secondary ion emission induced by kev cs#+ ion bombardment of solid organic films: the use of langmuir-blodgett films as model organic films

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