La plateforme nanoRennes (nR) dispose de moyens de caractérisation multiples accessibles, soit au sein des salles blanches, soit au sein de salle dédiées à la caractérisation. Etant donnée les activités de recherche et de prestation conduites au sein de nR, les caractérisations possibles sont avant tout axées sur des analyses structurales, topographiques, électriques ou encore optiques des matériaux. A ces caractérisations de bases, il s’ajoute également des bancs de mesure dédiés à la caractérisation électrique ou électro-optique de composants. Ci-dessous les divers équipements regroupés par type de caractérisation présentés plus en détail dans la suite de cette page:
- Imagerie optique, caractérisations topographiques et structurales: 1 banc de DRX, 2 AFM, 2 profilomètres, 1 microscope confocale, 6 microscopes optiques standards (direct ou inversé) + 1 microscope optique permettant la mesure en épaisseur de couches transparentes.
- Caractérisations optiques: 1 éllipsomètre, 2 bancs de photoluminescence (PL) (température ambiante et cryogénique) avec multiples longueurs d’onde d’excitation, 1 banc de mesure en réflexion et en transmission (VIS/NIR)
- Caractérisations électriques: 7 stations sous pointes à température ambiante (accessibles en salle blanche, salle grise ou boite à gants), 2 bancs de mesure par effet Hall, 1 banc C(V) avec impédancemètre de précision, 1 banc de mesure I(V) cryogénique + 1 enceinte climatique avec mesure électrique.
- Caractérisations fluidiques, interaction liquide/solide: un système de mesure d’angle de contact avec hystérésis en tilt, un viscosimètre cône-plan, bâti UV-ozone.
- Caractérisations optiques et électro-optiques avancées: 1 simulateur solaire, 3 bancs de mesures lasers (EEL, VCSEL), 1 banc pompe-sonde femto seconde, 1 banc de mesures d’injection optique dans les guides d’onde, 1 banc électro-optique cryogénique (résolution positionnement à 10 nm près), 1 banc de DoP (Degree of polarization).
Imagerie optique, caractérisations topographiques et structurales
- 1 banc DRX Bruker D8-Discover – Équipement moderne et versatile permettant des mesures rapides sur échantillons épitaxiés (< 5 mn) ou des mesures plus poussées (densité de défauts, phases complexes, microtexture…). / Étude en haute résolution avec un monochromateur 4xGe400 asymétrique pour une faible divergence de l’ordre de 0.004° , un fort flux avec faisceau monochromatique avec un monochromateur 2xGe220 asymétrique jusqu’à 150 millions CPS tout en maintenant une très faible pollution Kα2 / Mesure en très fort flux (>109CPS) pour la réflectométrie, la texture ou l’analyse rapide de type poudre (Bragg-Brentano sans monochromateur) / 2 supports échantillon: 1 compatible jusqu’à 1 kg + 1 compatible double tilt (mesures de texture et de désorientation fines) – Institut FOTON
- 2 AFM Bruker (microscope à force atomique) – 1 multimode 8 (modes contact, tapping, à pointe conductrice, mode fluide) sous atmosphère contrôlée (N2) + 1 Innova (modes contact et tapping, small and large scanner) – IETR et Institut FOTON
- 3 profilomètres – 2 DektakXT Bruker – profilomètrie par contact avec une résolution verticale de 0.1 nm / répétabilité = 0.4 nm / longueur max / des scans = 55 mm / hauteur max. mesurable = 1 mm / mesure de contrainte des couches minces + 1 TLA Tencor AlphaStep500 en zone grise – IETR et Institut FOTON
- 1 microscope confocale Olympus LEXT – Microscope confocal à balayage laser (λ = 405 nm) pour de l’imagerie au niveau nanométrique, la mesure 3D et la mesure de rugosité / Objectifs de 10x à 100x réduisant les aberrations / mesure de plans inclinés jusqu’à 85° – IETR
- Multiples microscopes optiques standards – microscopes en transmission ou reflexion avec objectif 10x à 100x + 1 microscope couplé à une barette CCD visible – mesure d’épaisseur de couches minces transparentes – IETR et Institut FOTON
Caractérisations optiques
- 1 Ellipsomètre Horiba UVISEL2 – Gamme spectrale [190nm ; 2100nm] / goniomètre [40° ; 90°] / compatible avec le mode VASE / mode cartographie en épaisseur et en indice / taille du spot: 80×50 µm2 à 2×0.7 mm2) – Institut FOTON
- 2 banc de PL (température ambiante et cryogénique) – multiples longueurs d’onde d’excitation, et détection possibles: de 350 nm à 5.6 µm – Institut FOTON
- 1 banc de mesure en réflexion et transmission – VIS/NIR – Institut FOTON
Caractérisations électriques
- 7 bancs de tests sous pointes – Caractérisation matériaux (TLM, résistivité) et de dispositifs (diodes, lasers, transistors…) / montages accessibles en salle blanche, salle grise ou en boîte à gants / modes AC, DC, faibles et fortes tensions (jusqu’à 2 kV) – IETR et Institut FOTON
- 2 bancs de mesure par Effet Hall – 1 à température ambiante + 1 à température variable (de xx à xx °C) – IETR et Institut FOTON
- 1 impédancemètre de précision (Zurich Instrument) pour mesure C(V) – fréquence variant du quasi-statique à 0.5 MHz – Institut FOTON
- 1 montage pour mesure I(V) en cryogénique – …….. – Institut FOTON
- 1 enceinte climatique pour mesures électriques – …….. – IETR
Caractérisations fluidiques, interactions solide/liquide
- Viscosimètre (IETR)
- Angle de contact avec hystérésis en tilt (KRUSS DSA 30) (IETR) – Angle de contact (IETR)
- Bâti UV Ozone (IETR)
Caractérisations optiques et électro-optiques avancées
- 1 banc de caractérisation de pertes optiques en injection espace libre – 2 lasers Littman-Metcalf accordables (770 nm – 810 nm et 1480 nm – 1560 nm) et photodétecteurs associés, 1 source supercontinuum (800 nm – 2.8 µm), spectromètre FTIR haute résolution (1.9GHz) Thorlabs-Redstone [1 µm – 5.6µm] – Institut FOTON
- 1 banc pompe-sonde – Chaîne laser femtoseconde (Millennia / Tsunami / Mira OPO-X), accordable de 400 nm à 3 µm. Taux de répétition 82 MHz. Pulse shaper dans la gamme 1100-1610 nm. Ligne à délai de 30 cm (2 ns) – Institut FOTON
- 3 bancs de caractérisation de laser-…………………………………… – Institut FOTON
- 1 banc de mesure de cellules solaires – station sous pointes EPS150COAXPLUS de Formfactor pour des mesures de 2 à 4 pointes / I(V) et C(V) / résolution pA / avec et sans illumination / simulateur solaire à LED (modèle PICO-KLMNO-DIR-MET de G2V) avec spectre paramétrable en λ [350-1500 nm] et en intensité – Institut FOTON
- 1 banc caractérisation EQE de cellules solaires – ……………………. ……………………………………………….. – Institut FOTON
- 1 banc polarimétrie de PL – Laser d’excitation HeNe 633 nm. Analyse de l’angle et du taux de polarisation de la PL avec une précision de 10-4. Scan sur la surface ou la tranche de l’échantillon – résolution spatiale <1µm. Lien entre polarisation et déformations du substrat -Institut FOTON
- 1 banc électro-optique cryogénique – Station sous pointe Janis en flux continu N2 ou He. Fontinonnement standard en N2 (77K – 300K), 3 sondes électriques et/ou optiques avec nanopositionnement Imina (résolution 50nm) – Institut FOTON
