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Effets d'implantation d'ions à basse énergie dans les matériaux isolants

Mourad Yedji
Guy Ross
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Mourad Yedji

Résumé du colloque

L'implantation ionique dans les matériaux isolants cause une accumulation de charges électriques à la surface qui est dû non seulement aux charges transportées par les ions implantés, mais aussi à l'émission des électrons secondaires lors de l'impact d'ions. Des échantillons de polyéthylène de différentes tailles (1.1x1.1 cm2 à 3.4x3.4 cm2) ont été implantés avec des ions D+ de 1.1 keV à une dose de 3.9x1016/cm2. Des galettes de Si ayant la dimension du collimateur ont été fixées au centre de chaque isolant, puis implantées par des ions H+ de 1.1 keV. Pour tous les échantillons, l'étude de l'évolution des profils en profondeur mesurés par la méthode ERD-ExB montrent que leur parcours moyen et largeur de distribution diminuent en fonction du rapport « taille de PE / zone implantée ». La dimension critique pour repousser tous les ions est de 2.5x2.5 cm2 pour une zone implantée de 1.1x1.1 cm2 au centre de chaque polymère. La variation de la tension du suppresseur d'électrons (–500 à +500V) modifie la distribution d'électrons autour de la zone implantée et par ricochet, l'accumulation de charges à la surface des isolants. Le meilleur résultat a été obtenu pour le cas de 0V permettant ainsi une implantation uniforme sans aucun effet d'accumulation de charges pour toutes les tailles et les types d'échantillons. Plusieurs mécanismes sont suggérés tels que : modèle plasma, neutralisation de surface grâce aux électrons, et neutralisation des ions par recombinaison ion-électron.

Contexte

Section :
Science et ingénierie des plasmas
news icon Thème du colloque :
Science et ingénierie des plasmas
host icon Hôte : Université du Québec à Montréal

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Titre du colloque :

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