Simulation numérique d'interactions ion-surface

(Reçu le 12 juillet 1993, révisé le 8 octobre 1993, accepté le 21 octobre 1993)

Abstract
This paper, based on examples from the author's contribution, aims to illustrate the role of ballistic simulations of the interaction between an ion beam and a surface in the characterization of surface properties. Several aspects of the ion-surface interaction have been modelled to various levels of sophistication by computer simulation. Particular emphasis is given to the ion scattering in the impact mode, in the multiple scattering regime and at grazing incidence, as well as to the Auger emission resulting from electronic excitation. Some examples are then given in order to illustrate the use of the combination between simulation and experiment to study the ion-surface interaction and surface properties. Ion-induced Auger emission, the determination of potentials and of overlay structures are discussed. The possibility to tackle dynamical surface properties by means of a combination between molecular dynamics, ballistic simulations and ion scattering measurements in then briefly discussed.

Résumé
Le présent article vise, par quelques exemples d'études auxquelles l'auteur a contribué, à illustrer comment la simulation balistique dans l'étude des interactions entre un faisceau d'ions et une surface solide peut contribuer à la caractérisation de ses propriétés. Divers aspects de l'interaction ion-surface ont été modélisés par simulation à des degrés de détail différents. Seront plus particulièrement envisagés la diffusion ionique en mode d'impact, en régime de collisions multiples et en incidence rasante, de même que l'émission Auger, liée aux excitations électroniques. Quelques exemples seront donnés ensuite qui illustrent l'application de la combinaison simulation-expérience à l'étude de l'interaction ion-surface et des propriétés de celles-ci. On abordera plus particulièrement l'émission Auger induite, la détermination de potentiels et la structure de dépôts superficiels. La possibilité d'aborder les propriétés dynamiques des surfaces par une combinaison de modélisation en dynamique moléculaire, de simulation balistique et de mesures de diffusion d'ions lents sera brièvement discutée.