Caratterizzazione di un sistema di sputtering per la pulizia e preparazione delle superfici​

At the solid state physics laboratory there is a photoelectron spectroscopy (XPS) system for the chemical analysis of the materials surface. The XPS technique involves the irradiation with photons having energy of the order of keV and the measurement of the kinetic energy of the electrons emitted by photoelectric and Auger effect. Being a surface analysis technique, the measurement requires surfaces free from contamination due for example to exposure to the environment, so for remove the first atomic layers is required a method of ion irradiation of the surface with ion energy of the order of keV (sputtering process). This thesis aims to characterize the Ar ion sputtering system of energy between 0.5 and 3 keV, present in the XPS system supplied to the solid state physics laboratory, by measuring the removal rate of oxides or metallic layers, depending on the energy and fluence of incident ions.

Presso il laboratorio di fisica dello stato solido è presente un sistema di spettroscopia fotoelettronica (XPS) per l'analisi chimica della superficie di materiali. La tecnica XPS prevede l'irraggiamento con fotoni aventi energia dell'ordine dei keV e la misura dell'energia cinetica degli elettroni emessi per effetto fotoelettrico e Auger. Essendo una tecnica di analisi superficiale, la misura richiede superfici prive di contaminazioni dovute ad esempio dall'esposizione all'ambiente, per cui viene utilizzato il metodo dell'irraggiamento della superficie con ioni di energia dell'ordine del KeV, al fine di rimuovere i primi strati atomici (processo di sputtering). Questa tesi si propone di caratterizzare il sistema di sputtering ad ioni Ar di energia compresa fra 0,5 e 3 keV , presente nel sistema XPS in dotazione al laboratorio di fisica dello stato solido, attraverso la misura del rateo di rimozione di ossidi o strati sottili metallici, in funzione dell'energia e fluenza di ioni incidenti​.