Accélérateur Pelletron / Techniques d’analyse par faisceau d’ions

Le Pelletron 3U-2 est un accélérateur électrostatique de 3MV et délivre des ions 1H, 2H, 3He et 4He à une énergie de 0,3 à 3 MeV. Le CEMHTI développe des dispositifs expérimentaux prototypes pour la caractérisation de matériaux par les techniques d’analyse par faisceau d'ions (IBA).

Les techniques IBA (RBS, ERDA, NRA, PIXE, PIGE) utilisent un faisceau d'ions légers de l’ordre du MeV pour mesurer la composition élémentaire (de H à U) d’un échantillon en fonction de la profondeur avec une résolution en profondeur de 5 à 20 nanomètres, sur une profondeur de 1-10 µm.

L'analyse IBA est rapide, non destructive et isotopiquement sélective. Elle est parfaitement dédiée pour mesurer la stœchiométrie, l'épaisseur ou la porosité d’une couche mince ou en proche surface d’un matériau altéré par exemple, ainsi que le désordre structurel dans les monocristaux ou films épitaxiés par canalisation du faisceau d’ions.

Caractérisation dans les métaux, céramiques, verres, semi-conducteurs, caractérisation des éléments à faible Z (H, D, He, Li, C, N, O, ..), localisation des impuretés dans un réseau cristallin, mesure in situ ou operando (sorption, désorption, diffusion, migration, interdiffusion en température, atmosphère et illumination contrôlées, interface solide/gaz ou liquide, traceurs isotopiques, couplage des techniques IBA, etc.