J. Phys. France 41, 1127-1133 (1980)
DOI: 10.1051/jphys:0198000410100112700

Caractérisation par diffraction X, microscopie électronique et fluorescence X, des couches minces obtenues par évaporation de SmS. Structures cristallographiques après recuits par le faisceau électronique

M. Gasgnier¹ et J.P. Sénateur<sup>2

1</sup>  ER. 060210 « Eléments de Transition dans les solides », C.N.R.S., 1, place A.-Briand, 92190 Meudon-Bellevue, France
²  ER. 155 « Laboratoire des Matériaux », E.N.G. Ingénieurs Electriciens de Grenoble, Domaine Universitaire, B.P. 46, 38042 St-Martin-d'Hères, France

Abstract
Thin films are obtained from divalent SmS evaporation under a vacuum of 10-6 torr. The layers with a thickness of less than 1 500 Å are always amorphous. Those with a thickness of more than 2 000 Å present some properties varying according to the substrate temperature. The samples deposited at 85 K and slowly heated up to 293 K are black-grey and cristallized (f.c.c. structure, a = 5.91 Å) which may be characteristic of the 2 + valence state for Sm. At 293 K, samples are yellow and poorly cristallized (f.c.c. structure, a = 5.58 Å) which may be characteristic of the 3 + valence state for Sm. Crystallographic results are obtained by X-ray diffraction and electron diffraction. Analysis have been made by the X-ray fluorescence method. The electron beam permits to anneal the films and the following compounds appear : Sm2O2S, C and B-Sm2O3. At high temperature there is formation of new structures with large lattice parameters probably belonging to the Sm-O-S ternary system as X-ray fluorescence analysis shows it.

Résumé
Des films minces sont obtenus par évaporation sous 10-6 torr du sulfure SmS de samarium divalent. Les dépôts d'épaisseur inférieure à 1 500 Å environ sont toujours amorphes. Ceux d'épaisseur supérieure à 2 000 Å ont des propriétés différentes en fonction de la température du support. Ces échantillons déposés à 85 K et lentement réchauffés jusqu'à 293 K sont gris-noir et cristallisés (structure c.f.c., a = 5,91 Å), et correspondraient à un état de valence + 2 de Sm. A 293 K les dépôts sont jaunes et mal cristallisés (structure c.f.c., a = 5,58 Å) et correspondraient à un état de valence + 3 de Sm. Les résultats sont obtenus par diffraction X et diffraction électronique, quelques analyses sont faites par fluorescence X. Au sein du microscope, après recuits à l'aide du faisceau d'électrons, il apparaît les composés : Sm2O2S, B-Sm2O 3 et C-Sm2O3. A haute température il y a formation de nouvelles structures ayant de grandes mailles et appartenant probablement à un système ternaire Sm-O-S, comme le révèle la fluorescence X.

PACS
8140G - Other heat and thermomechanical treatments.
6166F - Inorganic compounds.
6855 - Thin film structure and morphology.

Key words
annealing -- crystal atomic structure of inorganic compounds -- electron beam effects -- samarium compounds -- vacuum deposited coatings -- X ray fluorescence analysis