XPS Kratos - IS2M

- Al Kα (1486,6 eV) : analyses XPS avec une profondeur d’analyse d’environ 10 nm, pour la détermination de la composition élémentaire et des états chimiques (0–1 480 eV).
- Ag Lα (2984,3 eV) : analyses HAXPS ( Hard X-ray photoelectron spectroscopy ) avec une profondeur d’analyse jusqu’à 20 nm, permettant la caractérisation de couches plus profondes et l’analyse des états chimiques (0–2 980 eV).
Analyseur 2D: hémisphérique et à miroir sphérique, rayon moyen 165 mm, permet les acquisitions spectroscopiques et d’imagerie XPS.
Détecteur: DLD (Delay Line Detector ) se compose d’un empilement de trois plaques à microcanaux (Microchannel Plates, MCP) associé à une ligne à retard bidimensionnelle. Il peut fonctionner selon trois modes :

- mode spectroscopique par balayage ;
- mode d’imagerie parallèle, fournit une résolution de 256 × 256 pixels
- mode d’acquisition spectroscopique sans balayage (« snapshot »), permettant l’acquisition instantanée d’un spectre.
Vide de fonctionnement: Ultra Haut Vide (UHV) entre 10⁻⁹ et 10⁻¹⁰ mbar
Résolution énergétique : 0,22 eV (au niveau de Fermi)
Source d’ions Minibeam 4 à haut flux : faisceau d’ions Ar⁺ monoatomiques (0,5 et 4 keV).
Système de compensation de charge AXIS: pour l’analyse d’échantillons non conducteurs
Éléments détectés: tous les éléments à partir du numéro atomique Z=3 (excepté H et He) avec une concentration > 0,1 %
Profondeur analysée : 3 à 20nm, analyse de surface
Surface d’analyse : entre 15µm de diamètre à 0,7 mm x 0,3 mm (0.21 mm²)
Dimensions des échantillons : entre (2×2mm) et (70X30mm), hauteur max : 14,5mm
Accessibilité : non accessible en libre-service
Exploitation des données : par le responsable ou le demandeur après formation au logiciel CasaXPS

Spectromètre XPS Kratos AXIS SUPRA+

Identification et quantification des éléments chimiques présents à la surface des matériaux
Étude des états chimiques et des liaisons atomiques
Caractérisation des couches minces, revêtements et films
Analyse de contamination et d’oxydation des surfaces
Études de modifications chimiques sous traitement thermique ou ionique

Spectre XPS général permet :
- d’identifier tous les éléments (sauf H et He)
- de déterminer les concentrations atomiques des éléments avec une détection limite de 0.1%.
Spectres XPS en haute résolution permettent de déterminer :
- la nature des liaisons, l’environnement local des atomes.
- le degrés d’oxydation des éléments.
Spectres ARXPS angulaires et/ou un décapage ionique permettent :
- la mise en évidence de ségrégations superficielles
- de faire un profilage en profondeur.

Décapage ionique à l’argon (Ar+) : nous possédons un canon à ions qui permet le décapage des échantillons pour faire des analyses en profondeur ou le nettoyage de la surface des échantillons.
Traitement thermique :un dispositif de chauffage de l’échantillon est en place qui permet de monter jusqu’à 850°C sous UHV ou sous atmosphère contrôlée.
Analyse des gaz résiduels par un spectromètre de masse.
Adsorption de gaz: nous sommes équipés d’une ligne de gaz qui permet de faire de l’adsorption de gaz jusqu’à pression atmosphérique.

Une valise de transport dédiée aux échantillons qui peuvent réagir avec l’air. Elle permet de transférer les échantillons sensibles, préparés en boite à gants sous flux argon et ensuite analyser en XPS sans contact ultérieur avec l’atmosphère ambiante.