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Univ. Paris-Saclay
Plateforme 'Imagerie-caractérisation de surface' sous ultra-vide du SPCSI
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Les équipes du SPCSI sont équipées de plusieurs dispositifs d'étude et d'analyse des surfaces sous ultra-vide (UHV) constituant une plateforme cohérente pour la caractérisation des surfaces jusqu'à l'échelle atomique :

3 STM et 1 STM-AFM  OMICRON, tous sous ultravide : 

  • Le premier STM, équipé d'un porte pointe tripode, permet d'obtenir de façon routinière la plus haute résolution (atomique). Possédant une large vue de la zone utile pointe-surface, il est équipé d'un dispositif optique performant de collection des photons émis par la jonction tunnel. Ce STM ne fonctionne qu'à la température ambiante.
     
  • Le second  STM permet des études en températures (100 - 600 K). Equipé d'un tube porte pointe il permet de larges explorations des surfaces (plusieurs µm2).
     
  • Le troisième est un équipement mixte STM-AFM. Doté d'un cantilever à diapason et d'une électronique très récente, il permet le fonctionnement simultané en AFM et STM (mesure de variation de force lors d'un balayage à courant constant ou mesure de conductivité-spectroscopie tunnel lors d'un balayage à gradient de force constant)  (voir les diffférents mode de fonctionnement d'un AFM).
     
  • Le quatrième STM-UHV à température variable est un appareil principalement utilisé au laboratoire pour des expériences sur les surfaces solides "propres" : semi-conducteurs, SiC, graphène...  
 

Un LEEM-PEEM (Low Energy Electron Microscopy - Photo-Emission Electron Microscopy) ELMITEC complète le parc STM-UHV. Cet appareil (2 ex. en France), permet par son optique électronique (proche de celle d'un microscope électronique à transmission) d'obtenir des images de surfaces à l'échelle de 10 nm.  Pour ceci les électrons issus d'une source de haute énergie (20 keV) sont ralentis pour interagir avec la surface à très faible énergie, puis  ré-accéléré pour former une image dans l'espace direct à travers une optique électronique (LEEM). De même les électrons émis par photoémission permettent d'obtenir une image de  la surface (PEEM). Cet appareil se caractérise par son excellente résolution spatiale.

Un dispositif expérimental de photodiffraction UHV (XPD) complète la plateforme. La technique donne accès à l'ordre structural et chimique local.

Par collaboration avec les équipes du CEA-LETI (Grenoble), le SPCSI a un accès régulier à un PEEM OMICRON-FOCUS de 1ère génération, dédié à l'analyse chimique des surfaces, en particulier lors de campagnes de mesure auprès des divers synchrotrons européens (accordabilité et intensité du faisceau lumineux).

Ce parc de caractérisation UHV des surfaces sera complété (printemps 2013) par un "MesoXope" , appareil de type PEEM, dont les performances sont optimisées pour permettre la cartographie chimique à haute résolution spatiale des surfaces.

Chaque appareil de cet ensemble est accessible, par l'intermédiaire de collaborations avec les équipes spécialistes de chacun de ces instruments, accompagnée, soit d'une participation aux frais de maintenance, soit via le dépôt de projets auprès des organismes de financement de la recherche (ANR, RTRA, etc...).

 
Plateforme 'Imagerie-caractérisation de surface' sous ultra-vide  du SPCSI

Dispositif d'imagerie XPEEM du CEA. Projet commmun entre le SPCSI (recherche fondamentale) et le LETI/MINATEC (recherches et développements technologiques).

#1558 - Màj : 01/03/2013

 

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