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2 - MODIFICATION ET SYNTHÈSE DES MATÉRIAUX PAR MÉLANGE IONIQUE (OU MIXING)

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8 - GLOSSAIRE

9 - SIGLES, NOTATIONS ET SYMBOLES

Article de référence | Réf : M4396 v2

Faisceaux d’ions - Applications

Auteur(s) : Erwan OLIVIERO

Relu et validé le 19 juil. 2022

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NOTE DE L'ÉDITEUR

Cet article est la version actualisée de l’article intitulé « Faisceaux d’ions. Applications » rédigé par Franck FORTUNA, Erwan OLIVIERO et Marie-Odile RUAULT et paru en 2010.

20/12/2021

Cet article est la version actualisée de l’article intitulé « Faisceaux d’ions. Applications » rédigé par Franck FORTUNA, Erwan OLIVIERO et Marie-Odile RUAULT et paru en 2010.

05/01/2022

RÉSUMÉ

Les faisceaux d’ions permettent de nombreuses applications dans divers domaines. Par exemple, l’implantation ionique, procédé d’ingénierie des matériaux, permet de modifier non seulement les propriétés chimiques de la cible, mais également ses propriétés structurelles. Il s’agit fondamentalement d’un processus hors équilibre thermodynamique, puisqu’en théorie il est possible d’introduire tout élément dans tout matériau, même non compatibles chimiquement. Cet article aborde plusieurs domaines d’applications des faisceaux d’ions, certains comme outils de synthèse et de modifications des matériaux, d’autres comme outils d’analyse tous basés sur la compréhension de l’interaction ions/matière.

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Auteur(s)

  • Erwan OLIVIERO : Institut Charles Gerhardt Montpellier (ICGM), CNRS, université de Montpellier, France

INTRODUCTION

En produisant et en accélérant des particules chargées, il est possible de créer des faisceaux d’ions. Pour pouvoir maîtriser ces faisceaux d’ions, il a été nécessaire de comprendre leur interaction avec la matière ainsi que les phénomènes physiques associés, comme la perte d’énergie, le pouvoir d'arrêt, la création de défauts, etc. Le formalisme mathématique et la mise en œuvre des faisceaux d'ions (production, tri en masse, dispositifs expérimentaux) ont été décrits dans l'article [M 4 395].

Les faisceaux d'ions peuvent être assimilés à un outil polyvalent permettant d'aborder aussi bien la synthèse de nouveaux matériaux que l'analyse structurale et chimique de systèmes complexes. Leur emploi apporte un paramètre supplémentaire à l'expérimentateur pour parcourir les diagrammes de phase : le système restant figé (à la manière d'une trempe) dès que l'on coupe le faisceau.

Nous aborderons dans cet article, de manière non exhaustive, plusieurs domaines d'applications des faisceaux d'ions :

  • en tant qu'outils de synthèse et de modifications des matériaux, comme le mélange ionique de couches minces, le durcissement de surface en métallurgie, l’implantation ionique en microélectronique, la nanostructuration et la lithographie assistée par faisceau d’ions (Focused Ion Beam) ;

  • en tant qu’outils d’analyse et de contrôles et également de simulation des irradiations aux neutrons. Nous décrirons les différentes techniques d’analyses par faisceau d’ions qui permettent de nombreuses applications : caractérisation des matériaux multicouches et multiéléments, obtention des profils en profondeur d’éléments légers, détermination de l’origine de polluants et de contaminants, réalisation des analyses non destructives d’objets du patrimoine culturel.

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-m4396


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - KOSTLER (H.), TRAVERSE (A.), NEDELLEC (P.), DUMOULIN (L.), RUAULT (M.-O.), SCHAPBACH (L.), BURGER (J.P.), BERNAS (H.) -   A new hydride : MgHx prepared by ion implantation.  -  Journal of Physics : Condens. Matter, Institut Of Physics (IOP) Publishing Ltd, 3, p. 8767-8776 (1991).

  • (2) - RAUSCHENBACH (B.), KOLITSCH (A.), HOHMUTH (K.) -   Iron nitride phases formed by nitrogen ion implantation and thermal treatment.  -  Physica Status Solidi A, n° 2, Wiley Interscience, 80, p. 471-475 (1983).

  • (3) - HANSEN (M.), ANDERKO (A.K.) -   Constitution of Binary Alloys (Constitution des alliages binaires).  -  Metallurgy and metallurgical engineering series, Genium Publishing Corporation Amsterdam & New York., 2e édition, 1305 p., © 1958 (1985).

  • (4) - HANSEN (M.), ELLIOT (R.P.) -   Constitution of Binary Alloys : first supplement (Constitution des alliages binaires, suppléments à [81]).  -   Schenectady, N.Y. : Genium, 874 p. (1986).

  • (5) - SAWADA (K.), PAI (C.S.), LAU (S.S.), POKER (D.B.), BUCHAL (CH.) -   Ion...

1 Annuaire

HAUT DE PAGE

1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)

Principaux fournisseurs d’implanteurs commerciaux ou services d’implanta- tions

Axcelis Technologies, Beverly, MA, États-Unis :

http://www.axcelis.com

Applied Materials, Horsham, Royaume-Uni :

https://www.appliedmaterials.com/

Sumitomo Eaton Nova, Tokyo, Japon :

http://www.senova.co.jp

Nissin Electric, Kyoto, Japon :

http://www.nissin.co.jp

Ibis Technology Danvers, MA, États-Unis :

http://host.web-print-design.com/ibis/index.html

Danfysik, Jyllinge, Danemark :

http://www.danfysik.dk

Advanced Ion Beam Technology, San Jose, CA, États-Unis :

http://www.aibt.com.tw/

Ion Beam Service, Peynier, France :

http://www.ion-beam-services.com

High Voltage Engineering, Amersfoort, Pays-Bas :

https://www.highvolteng.com/

HAUT DE PAGE

1.2 Laboratoires...

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Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.

Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.


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