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Laboratoire de Réactivité de Surface
UMR 7197 UPMC-CNRS

Spectroscopie XPS

Le principe de la spectroscopie de photoélectrons XPS consiste à analyser en énergie cinétique les électrons issus de l’ionisation des éléments d’un solide irradié par un faisceau monochromatique de RX.

La mesure de l’énergie cinétique Ec des photoélectrons et la connaissance de l’énergie d’irradiation hv permet de remonter directement à l’énergie de liaison des électrons El par la simple relation de conservation de l’énergie.

Cette technique donne donc directement accès à la structure électronique des différents éléments constitutifs du matériau.

Les faibles libres parcours moyen des photoélectrons dans les solides font de l’XPS une technique d’analyse de surface. Typiquement dans la gamme d’énergie cinétique utilisée (inférieure à 1400 eV), les informations obtenues proviennent d’une épaisseur de matériau très inférieure à 10 nm. Cette technique renseigne principalement sur les proportions relatives des éléments présents dans les premières couches atomiques et sur leur état d’oxydation.

Au Laboratoire de Réactivité de Surface, l’XPS couplée à d’autres techniques de surface telles que la diffraction d’électrons lents (LEED), la spectroscopie Auger (AES), et la spectroscopie IR en réflexion spéculaire (IRRAS) est mise en œuvre pour des études en science des surfaces (voir ci-dessous). Elle est également largement utilisée pour la caractérisation des couches auto assemblées, des interfaces biologiques et des matériaux catalytiques.

Il existe deux spectromètres XPS au LRS :

  • Le premier, couplé à d’autres techniques de surface telles que la diffraction d’électrons lents (LEED), la spectroscopie Auger (AES) et la spectroscopie IR de surface (IRRAS) est utilisé pour des études en science des surfaces (image de droite)

  • Le second, semi automatisé, est plus dédié à des analyses de "routine" pour la caractérisation de couches auto-assemblées, des interfaces biologiques et des matériaux catalytiques. Une boîte à gant connecté à la chambre d’entrée rapide permet d’introduire les échantillons dans des conditions parfaitement propre (image de gauche).

Contact : C. Méthivier (christophe.methivier @ upmc.fr)

29/11/17

Traductions :

    Effectifs

    Le laboratoire compte 39 permanents (+ 2 émérites) dont 20 enseignants chercheurs et 9 chercheurs CNRS, 7 ITA et 6 IATOS.

    A voir

    Une plaquette des services de microscopie électronique est disponible en téléchargement

    http://www.impc.upmc.fr/fr/plateformes.html