Rev. Phys. Appl. (Paris) 6, 279-283 (1971)
DOI: 10.1051/rphysap:0197100603027900

Analyse stoechiométrique de couches évaporées d'oxyde de silicium par observation simultanée des réactions nucléaires (d, p) sur l'oxygène et le silicium

A. Cachard, J. Pivot, A. Roger, M. Talvat et J.-P. Thomas

Université Claude-Bernard, Lyon 1, 43, bd du 11-Novembre-1918, 69, Villeurbanne

Abstract
Microanalysis by the direct observation of nuclear reactions is applied to the dosing of oxygen 16 and silicon 28. The characteristic spectra of (d, p) reactions on these isotopes are observed at low energies. O16 (d, p0) O17 and Si 28(d, p10 ) Si29 reactions are separated enough to allow the simultaneous dosing of these compounds. The most convenient energy of incident deuterons is 1.5 MeV and the accuracy of NO/NSi ratio is better than 1 %. This method is used to study the stoechiometry of evaporated silicon oxides. The residual pressure and evaporation rate influence on the composition of the deposit is observed. This method can be used to analyse the stoechiometry of other thin film materials such as alumina and silicon nitride.

Résumé
La microanalyse par observation directe de réactions nucléaires a été appliquée au dosage de l'oxygène 16 et du silicium 28. Les spectres caractéristiques des réactions (d, p) sur ces isotopes ont été observés aux faibles énergies. Les réactions 016(d, p0) O17 et Si28 (d, p10) Si29 sont suffisamment séparées pour permettre le dosage simultané de ces deux éléments. L'énergie des deutons incidents la plus favorable est de 1,5 MeV et la précision sur le rapport No/Nsi est meilleure que 1 %. Nous avons utilisé cette méthode pour l'étude de la stoechiométrie d'oxydes de silicium évaporés, et nous avons pu suivre l'influence de la pression résiduelle et de la vitesse d'évaporation sur la composition du dépôt. Cette technique peut également être employée pour l'analyse de la stoechiométrie d'autres composés en couches minces tels que l'alumine ou le nitrure de silicium.

PACS
8280 - Chemical analysis and related physical methods of analysis.

Key words
chemical analysis by nuclear reactions and scattering -- films -- silicon compounds -- stoichiometric analysis -- d,p nuclear reactions -- evaporated SiO sub 2 films -- sup 16 O d,p sup 17 O -- sup 28 Si d,p sup 29 Si