Domaine UHV

Contact: Maxime Berthe, Sylvie Godey, Dominique Deresmes

Domaines applicatifs: Topographie, Nanocaractérisation physique

Mots clés: STM, AFM, EFM/KPFM, FourProbes

Les 5 instruments Ultra-vide (UHV) de l’IEMN couvrent une large gamme de caractéristiques permettant de répondre aux demandes les plus pointues des scientifiques dans les domaines des nanosciences, de l’électronique ou des technologies de rupture.

Capables d’imager et d’analyser les propriétés de toute surface à l’échelle atomique, ces microscopes sont installés dans des bâtis UHV dotés de moyens de préparation et d’analyse annexes. Ces dispositifs permettent de mener une étude complète in-situ, de l’élaboration à la caractérisation d’un échantillon.

Exemples d’équipements : Omicron RT-STM, VT-AFM/STM, LT-STM, Nanoprobe. SPECS JT-AFM/STM. Laser Ti:Sapphire Spectra-Physics Mai-Tai HP.

Expertises et savoir-faire: points marquants

– Préparation in-situ d’échantillons, dépôt et croissance de nanostructures, analyse combinée de surfaces par spectroscopie AUGER, diffraction d’électrons lents (LEED) et STM.

1. Croissance d’une monocouche de silicene sur Ag(111) et étude combinée STM, STS (T=77K), LEED et Raman.

– Analyse topographique et spectroscopique sur tous types de matériaux, à l’échelle atomique, sur une large gamme de températures (1 à 500K), sous champ magnétique (3 Teslas) par microscopie AFM, STM, EFM, KPFM.

2. Mesure des transferts de charge entre nanocristaux dopés et leur environnement par KPFM.

– Nanomanipulation, transport électronique multi-échelles, analyse couplée MEB/STM multipointes sur des systèmes complexes (hétérostructures, composants) et matériaux de faible dimensionnalité individuels (matériaux 1D : nanofils, nano-poutres, nano-ressorts ; matériaux 2D : graphène, silicène, etc.).

3. Mesure STM et STS (T=4K) du coefficient de capture d’un état quantique isolé (liaison pendante sur une reconstruction de la surface (111) de silicium dopé bore).

– Dépôt de nanofils et de molécules organiques

4. Etude combinée: mesure 4 pointes du transport électronique à l’échelle nm dans des nanofils InAs isolés + dépôt et imagerie STM à l’échelle atomique de nanofils InAs.

Autres expertises

– Cryo-magnéto-transport (7 Tesla, 4K).

– Développement instrumental, couplage de techniques : AFM/MEB, Laser femto-seconde/STM/MEB, Raman/STM en UHV.

– Croissance de matériaux 2D et de nanostructures sur demande

– Analyse chimique des surfaces par Auger et LEED

– Raman sous ultra Vide