Mise en images des matériaux à petite échelle
La microanalyse et la microscopie modernes par sondage atomique englobent un ensemble de technologies haute résolution extrêmement performantes permettant de mettre en image et de mesurer les matériaux à l'échelle microscopique, au niveau des molécules et des groupes d'atomes. Parmi elles, le sondage atomique 3D (3DAP) est le plus connu des instruments d'analyse pour alliages métalliques. Cependant, ses applications restent limitées aux domaines des surfaces et des matériaux en couche mince en raison des grandes difficultés liées à la production d'échantillons sous une forme permettant de procéder à des analyses. Interpellé par ce problème, un groupe d'experts spécialisé dans la conception et la fabrication d'instruments scientifiques à destination de l'utilisateur final a développé une sonde atomique à balayage (SAP) unique. Le dispositif regroupe des techniques spéciales qui facilitent la fabrication sous forme d'aiguilles microscopiques d'échantillons en couche mince pour procéder à des analyses ultérieures. De plus, le système permet une meilleure caractérisation, plus précise, des propriétés chimiques et physiques des matériaux à l'échelle nanométrique, même dans le monde particulièrement instable de la microscopie. Outre le système des échantillons en forme d'aiguilles, le dispositif SAP exploite une contre-électrode innovante qui permet non seulement d'obtenir une résolution de masse améliorée, mais aussi de procéder à l'identification individuelle autrefois impossible des atomes, même pour des matériaux dont les éléments sont proches dans le spectre de masse. En outre, l'utilisation d'un nouveau détecteur de position de la ligne de retard procure une sensibilité accrue. Il permet, à l'aide d'un matériel spécialisé (dispositif d'acquisition de données et générateur d'impulsions), d'observer des taux de transfert rapides pouvant atteindre 300 ions par seconde. Le dispositif SAP est convivial et procure à ses utilisateurs un contrôle complet des procédures de positionnement et de balayage. Il a fait l'objet de nombreux tests lors des études préliminaires relatives aux films métalliques multicouches, de la production d'échantillons de silicium et de la mesure de la dégradation du phosphore utilisé pour l'affichage. Plus important, les utilisateurs peuvent employer ce dispositif comme un instrument de routine pour divers problèmes liés aux matériaux. Si l'on tient compte de la croissance des nanotechnologies en Europe, l'outil SAP devrait s'avérer un atout précieux pour progresser dans le développement des nanomatériaux.
