Sonde atomique aux limites

Responsable : François Vurpillot

Membres de l’équipe : F. Vurpillot (PR), B. Deconihout (PR), F. Danoix (CR) G. Da Costa (IR)

La sonde atomique est désormais une technique mature pour l'analyse des matériaux métalliques, semiconducteurs et certains isolants. Néanmoins un certain nombre de verrous existent qui soient limitent les performances analytiques (Résolution Spatiale, Spectrale, rendement d'analyse…) ou compromettent l'application à certain sujets de recherche de pointe (Analyse de l'Hydrogène, application aux matériaux biologiques…). Cette thématique explore les moyens de repousser les frontières de l'instrument, notamment en poussant toujours plus loin les technologies au cœur de l'instrument comme les nouveaux systèmes de détection de particules, ou les générateurs d'impulsions plus performants. Par exemple, une des limitations actuelles de la sonde concerne ses caractéristiques spectrales (spectre de masse). La résolution en masse reste insuffisante pour séparer de nombreux éléments comme l’azote et le fer dans les aciers nitrurés (Fe56++ et N2+ tous les deux de masses 28 Da), ou l’azote et le silicium dans les matériaux semi-conducteurs (Si28++ et N+, de masse 14 Da), deux exemples d’intérêt pour le GPM. De plus le bruit de fond du détecteur limite la sensibilité à quelques dizaines de ppm dans les meilleurs cas. Concernant les systèmes de détection de particules, plusieurs études sont menées de front de manière à augmenter le rendement de détection et la quantitativité des mesures de concentration locales et globales dans des matériaux de plus en plus complexes.