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  L'analyse angulaire
Lorsqu'un atome est excité, il émet des électrons dans toutes les directions (fig. 4a).
Ceux émis avec un angle différent de la normale à la surface doivent parcourir une plus
grande distance pour atteindre cette surface.
à la profondeur limite d'analyse, seuls ceux émis dans l'axe de cette normale arrivent à la surface du matériau. Les autres, du fait d'un parcours trop important, se perdent dans la matière. Pour que ces électrons arrivent à la surface, ils doivent être émis par des atomes plus proches de celle-ci (fig. 4b, 4c). Ainsi, plus l'angle dedétection est important, plus l'atome doit être près de la surface. Par conséquent, en augmentant l'angle, on diminue la profondeur d'analyse.  L'analyse angulaire permet de faire varier la profondeur d'analyse. Par cette méthode, on obtient une répartition en profondeur plus précise des espèces au sein du matériau. étude du bruit de fond
Un examen rapide du spectre général XPS permet déjà de différencier les espèces
proches de la surface de celles qui sont enfouies à la profondeur limite d'analyse.
Lorsqu'un élément est loin de la surface (fig. 5a), beaucoup d'électrons émis par cet
élément vont subir des chocs inélastiques sur leur trajectoire. Ces électrons, lors de ces
chocs, perdent de l'énergie cinétique et viennent constituer le bruit de fond du spectre.
Ainsi, lorsqu'une bande d'énergie est suivie par un bruit de fond important, on peut en
déduire que l'atome responsable de cette bande est profondément enfoui dans la matière.
à l'inverse, quand un atome est proche de la surface (fig. 5b), les électrons qu'il éjecte
sont moins sensibles aux chocs inélastiques, le bruit de fond est donc moindre. Les
logiciels de modélisation situent avec une bonne précision la position des atomes dans le
volume analysé. Il devient alors possible de reconstruire en image la répartition des
espèces chimiques dans ce volume.
 Un simple examen du bruit de fond suffit pour estimer si une espèce se situe plutôt en surface ou en limite de la profondeur d'analyse. Les profils de concentration
Connaêtre la nature de la surface d'un matériau est parfois insuffisant. Dans le cas
d'implantations ioniques, de dépôts de couches minces ou encore de couches de passivation,
il devient nécessaire de connaêtre la composition chimique des couches plus profondes.
Pour accéder à ces couches, nous utilisons un canon à ions capable de décaper plus ou moins vite la surface d'un échantillon. Cette technique complémentaire de l'XPS permet de tracer, le long de la normale à la surface, des profils de concentration des espèces constituant le matériau. Afin de déterminer avec précision la vitesse de décapage, il est nécessaire d'effectuer une calibration à l'aide d'un étalon. L'impact des ions n'a pas le même effet sur tous les atomes. Le décapage préférentiel de certaines espèces a pour conséquence de fausser les résultats de concentrations chimiques de l'échantillon. Notons que ce phénomène diminue lorsqu'on remplace l'argon par du xénon. Il faut préciser que le décapage ionique a un effet réducteur et souvent quelques secondes suffisent à réduire chimiquement une surface.  |