ASPECTS OF ELECTRON PROBE MICROANALYSIS APPLIED TO THE CHARACTERIZATION OF COATINGS

Résumé
Des couches minces de plus de 0,2 µm d'épaisseur sont déterminés par les méthodes établies pour l'étude d'échantillons massifs en utilisant la possibilité d'opérer à des tensions accélératrices assez faibles, pour lesquelles la pénétration utile des électrons est inférieure à l'épaisseur de la couche. L'analyse quantitative par microsonde électronique est étendue à l'étude d'échantillons composés de plusieurs éléments très légers (B, C, N, O) en compagnie d'un métal. Divers exemples de couches minces obtenues par pulvérisation et CVD illustrent la performance de la méthode. La détermination simultanée d'épaisseur et de composition de couches très minces (moins de 0,3 µm) et d'échantillons multicouches est aussi discutée. Le cas le plus général est la restitution d'un profil de concentration en profondeur par des mesures faites en microanalyse X à tension accélératrice variable.

Abstract
Coatings having a thickness of more than 0.2 µm are determined as "bulk" samples at a sufficiently low value of the primary electron energy, which defines the depth range of x-ray emission. Quantitative EPMA of ultra-light elements (B, C, N, O) is discussed by examples of tribological and protective coatings prepared by CVD or sputtering. Very thin films of less than 0.3 µm and multilayers are investigated by a special "thin film" method, which provides accurate results in respect of composition and film thickness. Moreover, an example is presented for EPMA as a technique of non-destructive in-depth analysis based on experiments at various electron energies.