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 intégré le microscope électronique en transmission environnemental (ETEM) modifié  « NanoMAX ». Ce microscope, unique dans sa conception, permet l’observation in situ et en temps réel de l’élaboration de nano-cristaux (nanofils et boîtes quantiques de semi-conducteurs, nanotubes de carbone, matériaux lamellaires et autres nano-objets). Il permet de comprendre à l’échelle atomique, les mécanismes 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 » avec ses spécificités techniques ainsi que les expertises scientifiques des personnels en charge des expériences, désormais en accès via METSA.

Plus d'information peuvent être trouvées 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