Conclusion
Émission ionique secondaire SIMS - Procédures d’analyse

Les performances particulières de la microanalyse des matériaux par émission ionique secondaire en font un instrument nécessaire dans les cas suivants :

• analyse et dosage quantitatif des impuretés en traces (moins de 1 at. %, et jusqu’à 0,1 ppb) dans les solides, en particulier les semi-conducteurs ;

• analyse et dosage de profils en profondeur sur des distances à partir de la surface bien inférieures à 1 µm ;

• analyse des couches minces (épaisseurs entre 1 nm et quelques µm) et des interfaces correspondantes ;analyse moléculaire des matériaux organiques, en particulier les polymères ;

• analyse de surface en mode statique des matériaux organiques ou inorganiques ;

• localisation spatiale, à une échelle inférieure au micromètre, d’éléments, en particulier en trace, ou de composés moléculaires ou minéraux, dans les matériaux complexes ou polyphasés.

Le tableau ci-contre permet de situer la méthode SIMS, en mode statique ou dynamique, par rapport aux méthodes de microanalyse des matériaux les plus couramment répandues. La microanalyse est définie comme une analyse de matériau pour laquelle l’une au moins des dimensions du volume analysé est de l’ordre ou inférieure au micromètre.

Soulignons encore cependant que l’analyse quantitative des éléments d’un matériau massif en concentrations notables n’est pas du domaine de l’analyse ionique. La précision et la justesse des mesures sont meilleures dans ce cas avec des méthodes plus classiques, comme l’analyse chimique, la microsonde électronique, la micro-scopie à balayage analytique, la spectrométrie à décharge luminescente, etc. En analyse élémentaire de surface, la spectroscopie Auger et les spectroscopies de photo-électrons sont de même en général mieux adaptées. Pour ce qui concerne la résolution latérale, la microsonde électronique ou la microscopie à balayage ont souvent des performances meilleures. Il ne doit être fait appel à l’analyse quantitative par émission ionique que pour les cas où ces autres méthodes n’ont pas les performances suffisantes. Ces cas sont résumés ci-dessus.

L’analyse ionique par émission secondaire, déjà ancienne dans ses principes, a vu se développer plus récemment un nombre important d’applications nouvelles, et surtout de méthodes...