Environnement expérimental :

  • Environnement UHV (10⁻⁹ mbar), ensemble des éléments in-situ

 

Responsable scientifique

Stéphane Guillous

MEB : Faisceaux d’électrons focalisés

Spécifications techniques

Colonne de type ECLIPSE+ (Tescan France)

  • Energie 500eV - 25keV
  • Résolution jusqu’à 10nm
  • Intensité sur cible jusqu’à 100nA
  • Distance de travail de 23mm
  • Faisceau continu ou pulsé (20ns, max. 1MHz)

Applications

  • Microscopie électronique (électrons secondaires)
  • Compensation de charges
  • Cathodoluminescence (CL)

MEB : Faisceaux d’ions focalisés

Spécifications techniques

Source d’ions de type ECR (Nanogan)

  • Mono et multichargés (ex : Ar8+, Bi18+)
  • Production de l’hydrogène au bismuth à partir de gaz, four (1400°C) et cibles de pulvérisation
  • Energie des faisceaux de 1,5 à 30qkeV (q étant la charge de l’ion, soit environ 600keV max. pour les plus lourds)
  • Faisceaux séparés et sélectionnés par filtre de Wien
  • Faisceaux mélangés avec même rapport masse/charge possibles (Multi-FIB)

Colonne Ionique EVOL de type COBRA-FIB (Tescan France)

    • Résolution jusqu’à 25nm en imagerie
    • Résolution 100nm en mode spot
    • Intensité sur cible jusqu’à 500nA
    • Flux max 1017ions/cm2/s
    • Distance de travail de 12mm
    • Faisceau continu ou pulsé (<2ns, max. 1MHz)
    • Implantation d’ion unique

    Applications

    • Implantation ionique (Implanting)
    • Micro- et nano-usinage (Milling)
    • Modifications structurales (Swelling)
    • Créations de structures creuses (Hollowing)
    • Microscopies de contrastes (électrons secondaires et ions rétrodiffusés)
    • Analyses par faisceaux d’ions (IBA)
    • Ionoluminescence (IL)

    Faisceaux lasers

    Spécifications techniques

    • 3 longueurs d’ondes disponibles : 405, 532 et 638nm
    • Faisceaux continus
    • Puissances max de 120mW (405nm) et 200mW
    • Résolution sur cible de 2 - 5µm
    • Focalisation par miroir métallique ½ parabolique
    • Temps d’exposition programmable

    Applications

    • Micro Photoluminescence (µPL)
    • Recuit thermique
    • Contrôle de diffusion
    • Activation de centres colorés

    SPM : Microscopies en champ proche (analyse de surface)

    Spécifications techniques

    Tête LiteScope UHV (Nenovision)

    • Scanners piézo XY 80µm x 80µm (rés. 2nm), z 15µm (rés. 100pm)
    • Macromoteurs piézo pour pointe position 11mm x 21 mm (rés. 1µm)
    • Modes tapping et contact
    • Microscopies corrélatives avec FIB, MEB et µPL
    • Enregistrements multicanaux simultanément
    • Modes mécaniques (topographie, élasticité, adhésion et friction)
    • Mode électromécanique (domaines piézoélectriques)
    • Modes électriques (conductivité, potentiels de surface, électrostatisme)
    • Mode magnétique

    Applications

    • Topographie (AFM)
    • Conductivité/résistivité (conductive-AFM)
    • Magnétisme (MFM)
    • Courant tunnel (STM)
    • Potentiel de surface (KPFM)
    • Piézoélectricité (PFM)

    Spectroscopies

    Spécifications techniques

    Spectromètre de luminescence : type SPARC-ATM (DELMIC)

    • Type Czerny-Turner
    • Plage de longueur d’onde 200nm – 1000nm
    • Résolution spectrale jusqu’à 0.09nm
    • Pilotage scanners FIB, MEB et SPM
    • Imagerie hyperspectrale
    • Cameras UV et VIS/NIR à haute efficacité quantique
    • Photo multiplicateur
    • Miroir ½ parabolique métallique pour collection et focalisation laser
    • Cartouches de filtres motorisés

    Applications

    • Temps de vol d’ions rétrodiffusés (TOF-L/MEIS)
    • Temps de vol d’ions secondaires (TOF-SIMS)
    • Photons induits par interaction He-He (FIBIP)
    • Luminescence hyperspectrale
    • Implantation ionique déterministe assistée par temps de vol (TOF-SII)
    • Courant-Tension (I-V)
    • Force-distance (F-z)

    Equipements transverses

    Détecteurs

    • Electrons secondaires (SED)
    • Galettes MCP pour TOF-LEIS
    • Faraday amplifiée pour TOF-SIMS
    • Mesures de courant sur échantillon (10⁻¹⁴ – 10⁻⁶ A)

    Tables de déplacements 4 axes

    • Déplacement ensemble SPM+échantillon (préc. 1µm)
    • Rotation de 90 à 0° avec l’axe faisceau d’ions (rés. 0,1°)

    SAS de transfert UHV

    • Insertion et retrait manuels par canne de transfert
    • Assistance par 4 caméras
    • Porte échantillon de type SHOS (Omicron)
    • Pas de remise à l’air de l’enceinte d’expérience