Institut des
NanoSciences de Paris
insp
insp
6.jpg

Oxydes en basses dimensions

Dispositifs expérimentaux ultra-vides de caractérisation de surface

Contacts : Rémi Lazzari, Greg Cabailh, Jacques Jupille

 

Deux dispositifs de techniques de préparation et de caractérisation de surfaces sous ultra vide sont disponibles au sein du groupe. Ils sont chacun divisés en deux chambres, une de préparation et une d’analyse. Les techniques d’analyses comprennent :

  • Deux microscopes de type Omicron VT-SPM, un sur chaque système. Ils permettent d’imager et d’étudier les propriétés électroniques des surfaces jusqu’à l’échelle atomique soit en mode courant tunnel (STM topographie et spectroscopie) soit en mode forces atomiques (AFM contact et vibrant). Ils sont pilotés soit par la version Matrix de l’électronique Omicron soit par la version SCALA.
  • Des supports chauffants et un cryostat He donnent accès à une gamme de température allant de 30K à 800K en conditions d’imagerie. Le bol contenant la tête du microscope qui est monté sur un système d’amortissement par courant de Foucault peut accueillir des cellules d’évaporation en vue directe de l’échantillon.
  • Un analyseur Omicron de photoélectrons et d’ions. Plusieurs sources d’excitation peuvent être utilisées :
    • Source de rayons-X (XPS ou PhD)
    • Source UV (UPS)
    • Source d’ions (LEIS)
  • Un analyseur 1D-delay line SPECS avec une source de rayons-X.
  • Un diffractomètre d’électron lent (LEED)
  • Un diffractomètre d’électron de hautes énergies (RHEED)

Un manipulateur motorisé UHV-design avec 5-axes de liberté donne accès à une gamme de température de 30K à 1200K. La chambre de préparation adjointe à la chambre d’analyse comprend :

JPEG
  • un four à bombardement électronique (T 1500K) ;
  • un manipulateur motorisé UHV-design avec 5-axes de liberté donne accès à une gamme de température de 100K à 1500K ;
  • un canon à ions (0.1-3keV) afin de bombarder les surfaces ;
  • des évaporateurs à bombardement électronique ;
  • une balance à quartz ;
  • un sas d’introduction ;
  • un spectromètre de masse ;
  • une lyre d’introduction de gaz ;
  • un « bol » pour les expositions à des « fortes pressions » (p>10-4mbar).
Les ensembles ultra-vides sont équipés de systèmes de pompage, étuvage et mesure de pression ad hoc. Tous les transferts sont compatibles avec les supports échantillon Omicron. Un expérience de spectroscopie de réflectivité différentielle UV-visible (200-1100nm) permet un suivi in situ des évaporations ou des expositions à des gaz. Un logiciel GranFilm a été développé pour le calcul des coefficients de Fresnels pour des couches formées de nanoparticules.