Dossier | Technologies | Les microscopes
Le ToFSIMS Analyste de haut vol (4/6)
Mis à jour en août 2008
Les microscopes
Plus long est le parcours des ions, meilleur est le pouvoir de séparation
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Jean-Paul Barnes
Ingénieur-Chercheur (CEA/Minatec)
En fonction de son utilisation, le ToFSIMS permet d’établir un spectre, un profil en profondeur ou une image.
Durée : 01'55 |
Le ToSIMS est un « spectromètre de masse » qui trie les espèces selon leur masse et après les avoir mises en mouvement. Il fabrique donc des ions avec ce qu’il trouve sur l’échantillon.
Puisqu’elles sont chargées, ces particules peuvent recevoir une impulsion électrique. Elles voyagent alors à une vitesse qui dépend de leur masse inertielle : plus cette dernière est élevée, moins ils vont vite. La différence se voit d’avantage sur une longue distance et c’est ce « temps de vol » qui va les différencier. Le ToFSIMS utilise d’autres ions, comme ceux du bismuth, par exemple. Ils sont pulsés et accélérés afin d’extraire par abrasion les ions – secondaires – de la surface de l’échantillon. Ces ions secondaires sont séparés en fonction du temps qu’ils mettent pour traverser la longueur d’un tube.
© C. Reyraud
© CEA/DRT/Leti/D2MT
Les spectres de masse sont comparés à des spectres de référence réalisés avec des échantillons d’éléments connus. On retrouve la nature des éléments et leur teneur dans la couche de surface examinée.
La précision spatiale est égale à la taille du pinceau d’ions primaires.
Un second faisceau d’ions décape les couches supérieures et le processus d’analyse recommence.
Dans ce faisceau, le césium exalte les ions secondaires négatifs et l’oxygène, les ions secondaires positifs.