CIMEX

La plateforme CIMEX (Centre Interdisciplinaire de microscopie électronique de l’école polytechnique), créée en 2009, est structurée autour de plusieurs pôles (biologie-santé, nanomatériaux, stockage de l’énergie) qui s’appuient sur des actions transverses. Le CIMEX met à disposition des laboratoires de l’École polytechnique et du plateau de Saclay, des outils de pointe de préparation et de caractérisation d’échantillons en microscopie électronique. Ces instruments visent à améliorer la connaissance de la structure, la morphologie et la composition chimique des matériaux à l'échelle atomique et quasi-atomique.

En 2015, la plateforme a intĂ©grĂ© le microscope Ă©lectronique en transmission environnemental (ETEM) modifiĂ©  « NanoMAX Â». Ce microscope, unique dans sa conception, permet l’observation in situ et en temps rĂ©el de l’élaboration de nano-cristaux (nanofils et boĂ®tes quantiques de semi-conducteurs, nanotubes de carbone, matĂ©riaux lamellaires et autres nano-objets). Il permet de comprendre Ă  l’échelle atomique, les mĂ©canismes qui gouvernent leur croissance.

Deux partenaires ont mis au point les moyens de croissance de ce microscope : le LPICM (UMR 7647, CNRS, École polytechnique, IPParis) et le C2N (UMR 9001, CNRS, Université Paris-Saclay). Ces deux laboratoires réunissent une longue expertise en microscopie électronique à transmission et en croissance cristalline de nanomatériaux. Les premières expériences menées ont visé le développement de nouveaux objets fonctionnels, pouvant servir dans des dispositifs (par exemple des cathodes à effet de champ pour émetteurs de puissance basées sur des nanotubes de carbone, des cellules photovoltaïques intégrant des nanomatériaux, des capteurs chimiques et biologiques, des nano-transistors ou des nano-lasers).

Ci-dessous vous trouverez une description du microscope « NanoMAX Â» avec ses spĂ©cificitĂ©s techniques ainsi que les expertises scientifiques des personnels en charge des expĂ©riences, dĂ©sormais en accès via METSA.

Plus d'information peuvent ĂŞtre trouvĂ©es sur les sites ouèbes de la plateforme CIMEX  ou en contactant le responsable.

 

MET Expérimentations Spécificités techniques et performances Expertises



Titan

ETEM modifié

NanoMAX

 

15 Ă  20 jours/an

  • HR-TEM avec croissance cristalline in situ
  • HR-TEM sous gaz (CVD)
  • HR-TEM sous jets molĂ©culaires (MBE)
  • HR-TEM sous radicaux gazeux (RaCVD)
  • Pression de 8x10-8 mbar Ă  10-3 mbar
  • TEM in-situ
  • TEM sous champ Ă©lectrique
  • TEM sous faibles doses d’électrons
  • HR-TEM corrigĂ©e
  • STEM-HAADF
  • TEM/STEM-EDX
  • TEM environnemental TITAN G2 60kV, 80kV et 300kV
  • Correcteur image (rĂ©solution 100 pm Ă  80 et 300kV)
  • Source de matière :

    -jets moléculaires produits par source à effusion(MBE)

    -radicaux gazeux produits par craquage thermique(RaCVD)

    -radicaux gazeux produits par plasma cyclotron (RaCVD)

    -sources de précurseurs gazeux(CVD)
  • 2 PO chauffants (1200°C) double-tilt dĂ©diĂ©s
  • Mode MBE 10-8 mbar:

    cellule à effusion : Ga, In, As, Sb, Te, Ge,…
  • Mode environnemental gaz 10-3 mbar :

    sources de gaz : CXHX, SiH4, PH3, GeH4, TMGa, H2, O2, N2
  • PO simple et double-tilt
  • Spectromètre de masse - QMS 220 PrismaPlus de Pfeiffer
  • System EDX SDD X-max
  • CamĂ©ra DDE K2 IS Gatan Ă  faible dose (5-25 Ă©/Ă…2 s) et mode in situ (400 fps en 2k*2k)
  • Croissance de nano-objets:

    -semi-conducteurs (III-V, II-VI) par MBE

    -semi-conducteurs avec des précurseurs hydrures ou organométalliques par CVD

    -RaCVD dirigée par un champ électrique

    -carbonés par CVD, RaCVD

    -de type nitrures par RaCVD
  • Recuits in situ sous diffĂ©rents environnements : O2, H2,
  • Observation Ă  très faibles doses (5-20 e-.Ă…-2.s-1)
  • PrĂ©paration de substrats spĂ©cifiques (E-chips, poutres, membranes suspendues