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

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.