Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies - Campus de Marcoussis
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Technologie des semiconducteurs, des Nanostructures et Analyses > Analyses Structurales
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Puce Objectifs

Il s'agit des analyses structurelles (cristallines et morphologiques) et chimiques indispensables pour l'évaluation et la qualification des matériaux et des méthodes d'élaboration développés au laboratoire. Les moyens mis en jeu sont en particulier la diffraction des rayons X, la microscopie électronique à transmission, la microanalyse et la microscopie à force atomique. Ces activités sont rattachées au Département Matériaux du C2N.


Puce Moyens

Puce Diffraction de rayons X à haute résolution

Nous disposons des équipements de diffraction les plus récents permettant de réaliser plusieurs types d'expériences de diffraction et de réflectométrie. Ces études permettent d'identifier les structures cristallines, les défauts cristallins, les compositions des alliages, les orientations relatives de différentes structures empilées, de façon non destructive, aussi bien sur des films minces que sur des objets nanométriques comme des fils ou des boîtes quantiques.

Puce Diffractomètre multi-configurations à anode tournante « Smartlab » RIGAKU

rigaku1 rigaku2
Caractéristiques:

Diffractomètre multi-configurations à anode tournante avec auto-alignement des configurations permettant de réaliser des expériences de diffraction des poudres, texture, réflectométrie, diffraction haute-résolution et diffraction des plans perpendiculaires à la surface en incidence rasante.

  • source à anode tournante 9kW
  • miroir focalisant
  • monochromateurs avant Ge(400)x2 et arrière Ge(220)x2
  • lentille polycapillaire
  • collimateurs incidents 0,15°, 0,5°, 5°
  • collimateurs de réception 0,114°, 0,5°, 5°
  • détecteur ponctuel à scintillation

Puce Diffractomètre multi-configurations à tube scellé « X'Pert Pro MRD » PANalytical

ANSTFig1
Caractéristiques:
  • miroir focalisant
  • monochromateurs avant Bartels Ge(220)x4 et arrière Ge(220)x3
  • lentille polycapillaire
  • collimateur 0,18°
  • détecteur 1D Pixcel
  • détecteurs ponctuels Xe


Téléphones : 01 69 63 61 74 et 01 69 63 61 07

Responsables : L. Largeau, O. Mauguin


Puce Microscopie électronique en transmission

Puce Microscope Jeol 2200FS

Le LPN a acquis un microscope Jeol 2200FS, équipé d'un correcteur d'aberration sphérique sur la sonde STEM et d'une lentille objectif de type « ultra-haute résolution », qui fonctionne depuis septembre 2008. L'association d'un spectromètre d'électrons placé dans la colonne du microscope avec un correcteur d'aberration sphérique est unique en France.

Cet équipement permet notamment l'analyse fine de la qualité des interfaces, la détermination locale de la structure, de l'orientation et de la composition chimique des échantillons, l'étude des différents modes de relaxation élastique et plastique, avec une résolution spatiale subnanométrique. Les techniques utilisées sont l'imagerie conventionnelle, l'imagerie à haute résolution, la microanalyse X et l'étude quantitative du contraste.

Pour l'observation en microscopie électronique, les échantillons sont amincis mécano-chimiquement ou par bombardement ionique.

Image STEM en champ sombre annulaire (HAADF) haute résolution d'un fil quantique InAsP. Chaque point blanc correspond à une colonne atomique.
Ces nanofils sont fabriqués par croissance « VLS » (Vapor Liquid Solid) dans un bâti EJM (J.C. Harmand)

Puce Le C2N est un partenaire de premier plan de l'EQUIPEX TEMPOS

Le C2N héberge et coordonne la plateforme NANOTEM constituée d'un TEM/STEM FEI Titan Themis (200kV, XFEG, Cs-probe corrector) équipé d'un détecteur EDX SuperX et d'un usineur ionique à faisceau d'ions focalisé FEI dual-beam Scios.


TEM TEM/STEM Titan Themis 200

- canon XFEG 80-200 keV
- détecteur Chemistem Super-X (EDX)
- correcteur Cs sonde (rés : 80 pm)
- modes d'imagerie : STEM BF, ABF, HAADF
- pièce polaire S-Twin : entrefer 5,4 mm
(résolution Scherzer : 240 pm)
- caméra CMOS CETA 4kx4k
- cryo-transfert
- plasma cleaner
- cryo-plongeur (hébergé au LPS)
TEM Dual-Beam Scios


- colonne électronique NiCol UHR Non immersion FESEM
- colonne ionique Sidewinder 500V-30kV
- détecteur In-lens
- détecteurs ETD/ICE
- manipulateur Easy-Lift In-situ
- double système d'injection de gaz Pt et C

Le C2N est également acteur du projet NANOMAX dédié à l'étude de la croissance de nanocristaux en temps réel avec la résolution atomique dans un microscope environnemental (FEI Titan ETEM 300kV installé à l'Ecole Polytechnique).



Téléphones : 01 69 63 61 73 et 01 69 63 61 74

Responsables : G. Patriarche, L. Largeau


Puce Microscopes à force atomique

Le microscope à force atomique est aujourd'hui un outil indispensable pour caractériser les surfaces à l'échelle nanomètrique et atomique. L'utilisation de la complémentarité de ces équipements AFM en association avec d'autres techniques de caractérisation de surface, tels que le microscope électronique à balayage, permet le développement de procédés technologiques efficaces. Les analyses de base des caractéristiques de surface (topographie, rugosité, épaisseur de films) avec une résolution monoatomique, ou des études utilisant les modes magnétiques ou électriques sont utilisés. L'AFM peut aussi été utilisé comme nano-outil pour modifier la surface d'un échantillon par oxydation anodique locale (LAO). Les trois AFM sont gérés par une équipe spécifique (3 personnels permanents), qui répond aux demandes et forme les utilisateurs. Deux des trois AFM sont situés dans la salle blanche. L'un est utilisé dans l'accès restreint et rattaché à la centrale de technologie, tandis que les deux autres sont consacrés à des études spécifiques dans les équipes des départements Matériaux et Nanoélectronique.

Objectifs

Puce Veeco Nanoscope III

Veeco Nanoscope III
Characteristics :
Operating modes : Tapping and contact
Observation modes : topography, STM, MFM, EFM, LAO
Z resolution : 0.03nm
Scanning field : 50 * 50 µm
Sample size : until 10 mm


Specificity :
Under atmosphere controlled


Localisation :
bâtiment D2


Contact :
Christophe DAVID
Tél : 01 69 63 61 82

Puce Veeco Nanoscope IIIa

Veeco Nanoscope IIIa
Characteristics :
Operating modes : Tapping and contact
Observation modes : topography, MFM, EFM/KFM, LAO
Z resolution : 0.03nm
Scanning field : 50 * 50 µm
Sample size : until 10 mm


Localisation :
salle blanche


Contact :
Noëlle GOGNEAU
Tél : 01 69 63 61 75

Puce Veeco Nanoman Dimension V

Veeco Nanoman Dimension V
Characteristics :

Operating modes : Contact and tapping
Observation modes : topography, MFM, EFM/KFM, LAO
Z resolution : 0.05nm
Scanning field : 90 * 90 µm
Sample size : until 150 mm

Specificity :
equipped for nanomanipulations of nano devices

Localisation :
salle blanche

Contact :
Christophe DAVID
Tél : 01 69 63 61 82



Responsables
Christophe David, Noëlle Gogneau, Laurent Couraud.



Puce Actions

Les principales actions rattachées sont :


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