Analyses de Surfaces par Spectroscopies d’Electrons (ESCA)

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Présentation

La plateforme ESCA, ouverte aux laboratoires académiques et aux entreprises, réalise l’analyse chimique élémentaire et fonctionnelle de l’extrême surface (≤10 nm ) de tous types de matériaux solides. Cette plateforme regroupe des équipements sous ultra haut vide dans le but de structurer et d’analyser in situ par spectroscopie électronique les surfaces. Cette technologie permet notamment l’identification de tous les éléments (sauf H et He) et de la nature de leurs liaisons, leur environnement local et/ou leur degré d’oxydation, la mise en évidence des ségrégations superficielles et la détermination des concentrations atomiques.

Nos offres de service

Les domaines d’application sont très vastes et l’analyse de surface par spectroscopie électronique peut être appliquée à la plupart des matériaux solides. Cette technique permet :
  • d’identifier tous les éléments (sauf H et He),
  • de déterminer la nature des liaisons, l’environnement local et/ou le degré d’oxydation de la plupart des éléments,
  • de mettre en évidence les ségrégations superficielles (analyse angulaire et/ou décapage ionique),
  • de calculer les concentrations atomiques (détection limite 0,5 %).
Les techniques d’analyse disponibles dans le bâti ultra haut vide sont :
  • Principalement la spectroscopie XPS :
    • XPS classique (spectre de survol + spectres haute définition)
    • AR-XPS (analyse XPS à angle variable pour une analyse en profondeur)
  • Spectroscopie Auger
  • Spectroscopie UPS
  • Imagerie Auger
  • Diffraction d’électrons lents (LEED)
Possibilité de faire des traitements « in situ » :
  • Erosion par bombardement ionique Ar+ (profilage en profondeur)
  • Traitement thermique (jusqu’à 900°C)

Moyens technologiques / installations / équipements

Les équipements du bâti sont interconnectés [VT1] sous Ultra Haut Vide (UHV) et répartis dans trois chambres :
  • un SAS d’introduction et de stockage ;
  • une chambre de préparation qui est équipée d’un canon à ions (décapage ionique Ar+), de sources d’évaporation, de sources plasma, d’un porte échantillon chauffant (jusqu’à 900 °C) pour des traitements thermiques in situ sous UHV ou sous atmosphère contrôlée ;
  • une chambre d’analyse regroupant un analyseur d’électrons hémisphérique OMICRON EA125, une source de rayons X (dual anode Mg E=1253.6 eV et Al E=1486.6 eV), une source d’électrons classique, une source d’électrons micrométrique permettant un balayage de la surface, une source UV, un diffractomètre d’électrons de faible énergie.
A noter également la présence d’un module de transport qui s’adapte sur le SAS d’introduction et permet le transfert des échantillons sensibles, préparés en boite à gants, dans l’équipement UHV sans contact avec l’atmosphère ambiant.

Offres de formation

Formation en Spectroscopie électronique des surfaces : analyses qualitatives et quantitatives.