Interaction d'ions alcalinsde moyenne energie et de cibles de silicium : experiences et modelisation

par PIERRE CAFARELLI

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Claude Benazeth.

Soutenue en 1993

à l'Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008) .

mots clés

Résumé

Nous avons etudie l'interaction d'ions li, na, k (4 kev-50 kev) et de cibles de si(111). Les modifications cristallographique et electronique de la surface ont ete analysees par spectrometrie des electrons secondaires induits par le faisceau d'ions et par spectrometrie par temps de vol, d'ions retrodiffuses (ion scattering spectroscopy, iss). Dans une premiere partie nous analysons les differents processus induits lors de l'interaction ions-surface et determinons l'importance de leur role dans les cas traites dans notre etude. Apres avoir decrit l'accelerateur d'ions et les divers systemes d'analyse successivement utilises, les resultats experimentaux et le modele theorique sont presentes et discutes. Le coefficient d'emission electronique secondaire et les distributions en energie des electrons, ont ete etudies en fonction de la dose ionique, de la nature et de l'energie des ions incidents, de la temperature de la cible ainsi que de l'orientation relative du reseau cible et du faisceau d'ions. L'ensemble des resultats obtenus tant du point de vue experimental que theorique montre que, sous irradiation d'ions alcalins, un equilibre dynamique est atteint, caracterise par une saturation en atomes alcalins a la surface, fortement dependante des parametres d'irradiation. Une etude post-irradiation par iss a permis d'evaluer la quantite d'atomes alcalins chimisorbes, le profil en profondeur et l'etat cristallographique de la surface

Titre traduit

Energetic alkali-metal ion interaction with silicon targets: experiments and theoretical model

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