SAFIR, Système d’Analyse par Faisceaux d’Ions Rapides, est une plateforme d’analyse par faisceaux d’ions de l’INSP, accessible aux chercheurs de Sorbonne Université, aux partenaires industriels, et aux collaborations internationales, via la fédération nationale de recherche EMIR&A et les projets européens.
La plateforme permet l’analyse qualitative et quantitative de couches minces (< 1 µm) ou ultra-minces (< 10 nm), dans des domaines variés tels que les nanosciences, la science des matériaux, la microélectronique, la corrosion, l’électrochimie, ou encore la géologie et la planétologie. Le principe de ce système d’analyse repose sur l’exploitation des interactions de faisceaux de particules rapides issues de l’accélérateur Van de Graaff avec les atomes d’échantillons, pour sonder les profils de structure et de composition (y compris isotopique) de la région superficielle des solides.
Une plateforme aux techniques complémentaires
- RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry)
- NRA (Nuclear Reaction Analysis)
- NRP (Nuclear Resonance Profiling)
- ERDA (Elastic Recoil Detection Analysis)
Un dispositif d’analyse à très haute résolution en profondeur, MEIS (Medium Energy Ion Scattering), permettra d’obtenir une résolution sub-nanométrique dans les premiers 20 nm ; sa chambre d’analyse est déjà utilisée en routine pour la RBS et la NRA, tandis que l’analyseur électrostatique propre à la technique MEIS est en cours de remise en service.
Une nouvelle ligne de faisceau est par ailleurs en cours de développement, soutenue par le programme PEPR SCIAM, dédiée à la détermination quantitative des profils de concentration en hydrogène et deutérium dans les premiers microns des matériaux.
Au-delà de l’analyse, la plateforme permet également l’implantation d’ions, pour modifier un matériau de façon contrôlée (dopage de semiconducteurs, études d’irradiation).
Dans tous ces cas, la canalisation d’ions peut renseigner sur l’ordre atomique, les défauts étendus et ponctuels, les relations d’épitaxie, et les champs de contraintes dans les systèmes monocristallins.
Publications récentes
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