Contexte
La sonde atomique tridimensionnelle laser

1.1 Aperçu historique

Depuis son émergence au début des années 1990, la sonde atomique tridimensionnelle   est devenue une technique d’investigation des matériaux indispensable pour l’étude de la microstructure des alliages à très fine échelle. C’est le seul microscope analytique capable de produire des images tridimensionnelles résolues à l’échelle atomique  . Parmi les résultats les plus marquants, citons la reconstruction 3D d’une atmosphère de Cottrell, qui est le rassemblement d’impuretés le long d’une dislocation . Jusqu’à présent, cet instrument était toutefois limité à l’analyse des matériaux bons conducteurs de l’électricité, les alliages métalliques principalement.

En 2004, le GPM (Groupe de Physique des Matériaux) a levé cette limitation en mettant au point une nouvelle génération de sonde 3D assistée par un laser pulsé   . Vinrent ensuite d’autres prototypes développés aux USA, au Japon ou en Angleterre   . Avec l’émergence de la sonde laser, il est désormais possible d’analyser en 3D les matériaux mauvais conducteurs, et en particulier les semi-conducteurs et oxydes qui sont d’une grande importance en micro-électronique  . Dans cette sonde laser, l’évaporation par effet de champ n’est plus provoquée par des impulsions électriques mais par des impulsions laser de très courte durée pouvant atteindre une centaine de femtosecondes.

1.2 Limites de la sonde atomique tridimensionnelle conventionnelle

La sonde atomique  est un microscope à projection dont le principe repose sur l’effet de champ et la spectrométrie...