Effet de l’oxygène sur les radiations optiques émises lors de la pulvérisation de l’aluminium par un faisceau d’ions

Abstract

La présence de l’oxygène au voisinage d’une surface métallique lors d’un
bombardement ionique, provoque une décroissance du rendement total
de pulvérisation mais elle modifie considérablement les proportions des
diverses espèces éjectées de cette surface. Dans ce travail, nous nous
sommes intéressés à l’effet de l’oxygène sur la lumière émise lors de la
pulvérisation d’une surface d’aluminium par des ions Kr+ d’énergie
cinétique de 5 keV. Le spectre de luminescence relevé à une pression de
10-7 Torr est comparé à celui mesuré lorsque la cible est soumise à une
atmosphère d’oxygène. L’examen des intensités des raies spectrales
montre que toutes les raies Al I manifestent une dépendance positive
avec la pression en oxygène alors que des raies Al II manifestent une
dépendance négative. Nous avons aussi enregistré que des raies Al III
restent insensibles à la présence de ce gaz. Ces observations sont
comparées avec les spectres de luminescences de l’alumine bombardée
dans les mêmes conditions expérimentales. Les résultats obtenus sont
interprétés dans le cadre du modèle de transfert d’électrons entre la
surface et la particule éjectée. La validité du modèle suggère qu'en présence de l'oxygène, une structure est formée et dont le schéma de
bandes d'énergie est intermédiaire entre celui de l'aluminium et celui de
l'alumine.

Mots-clés : pulvérisation, émission optique, aluminium, alumine, modèle
de transfert d’électrons; analyse de surface, spectroscopie optique.