Informations clés
Types d’échantillons acceptés
- Tous types d’échantillons solides (état physique) : poudre, wafer, tissu, film, monocristal, nanoparticule, massif, etc ..
- Matériaux organiques, inorganiques ou hybrides
- Métaux, graphite, zéolites, fibres, céramiques, couches minces
- Localisation : rue Jean Starcky
- Source RX monochromatique :Al Kα (1486,6 eV) avec source VG Scienta SAX100 et monochromateur VG Scienta XM780
- Analyseur : hémisphérique, rayon 200 mm
- Vide de fonctionnement : Ultra Haut Vide (UHV) entre 10⁻⁹ et 10⁻¹⁰ mbar
- Détecteur : MCP équipé d’un écran phosphore et une caméra CCD pour imagerie
- Résolution énergétique : 0,4 eV (au niveau de Fermi)
- Canon à électrons (Flood Gun) : VG Scienta FG300 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 9nm, analyse de surface
- Dimensions des échantillons : entre (6×4mm) et (30×30mm) , hauteur max : 16mm
- Accessibilité : non accessible en libre-service
- Exploitation des données : par le responsable ou le demandeur après formation au logiciel CasaXPS
Spectromètre XPS VG SCIENTA SES-2002
Pour quelles utilisations ?
- 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
Domaines d’applications
- Catalyse, polymères (fonctionnalisation, emballages, plastiques, résines,..)
- Métallurgie (corrosion, d’oxydation…)
- Aéronautique/automobile (adhésion, peinture…)
- Energie (batteries, biomasse, …)
- Microélectronique, biologie, nanomatériaux, semi-conducteurs,…
- Physique et chimie des surfaces.
- etc…
Types de mesures disponibles
- 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.
Traitements in-situ possibles
- 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.
Autres équipements
- 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 ambiant.