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Couches minces

Couches minces

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La plateforme

La plateforme offre des moyens d'élaboration de matériaux en couches minces (épaisseur allant d'une dizaine de nanomètres au micromètre) permettant la réalisation de revêtements à propriétés spécifiques dans des domaines d'application variés : optique, mécanique, optoélectronique.

Différentes techniques de dépôt sont disponibles suivant la nature du film à déposer : dépôt physique en phase vapeur (Physical Vapor Deposition ou PVD), spin-coating et dip-coating. Possibilité d’élaborer des matériaux isolants ou conducteurs sur tout type de substrat (polymère, verre, acier, silicium…)

Les techniques PVD déposent une très large gamme de matériaux de stœchiométrie contrôlée : métaux (pur ou alliage) semi-conducteurs et oxyde.

Le spin-coating et le dip-coating permettent le dépôt de films minces de polymère et composites à matrice polymère.

La plateforme dispose également d'un microscope à force atomique (AFM) qui offre la possibilité de sonder la surface des matériaux élaborés (état de surface, topographie).

Offre de services

Les équipements sont accessibles à tous les personnels de l'IMMM (chercheurs, enseignants-chercheurs, personnels ITA-BIATSS, doctorants et stagiaires). Les projets d'élaboration seront validés par la plateforme du point de vue de la faisabilité technique. Après une formation préalable l'utilisateur travaille en autonomie sur les équipements avec possibilité d'accompagnement.

La plateforme propose également la réalisation de dépôts spécifiques pour des entreprises ou des partenaires extérieurs à l'IMMM.

Equipements

Pulvérisation cathodique :

La plateforme est équipée de deux réacteurs permettant les dépôts de couches minces multicouches avec contrôle de la stœchiométrie:

Pulvérisation cathodique Magnetron RF PLASSYS MP300S (1997)
  • 2 Cathodes Magnétron (1’)
  • Générateur RF
  • Atmosphère Réactive (Ar, N2, O2)
  • Dépôt matériaux conducteurs, isolants, semi-conducteurs
  • Contrôle Température Substrat (Chauffage 600°C)

 

 

Pulvérisation Cathodique Magnetron DC multicible PLassys MP600S

  • Co-pulvérisation (clusters)
  • 2 Cathodes Magnétron (2’’)
  • 2 Générateurs RF, 1 Générateur DC
  • Atmosphère Réactive (Ar, N2, O2)
  • Dépôt matériaux conducteurs, isolants, semi-conducteurs
  • Contrôle Température Substrat (Chauffage 800°C)
  • Pilotage assurée par ordinateur

Évaporation thermique :

La plateforme dispose d'un bâti équipé d'une balance à quartz  pour les dépôts de métaux (Or, Cr) à épaisseur et rugosité contrôlées

Plassys ME 300 (2008)

  • Sources résistives
  • Dépôt métallique (Cr, Or,..)
  • Mesure Épaisseur (Balance Quartz)
  • Contrôle Température Substrat :
  •  - Chauffage (600°C)
  •  - Refroidissement (-40°C)

Dip Coating

Contrôle:

  • Vitesse substrat
  • Température
  • Humidité Relative

 

Spin coater avec programmateur :

Contrôle et répétabilité des paramètres du process (accélération, vitesse, décélération)

Microscope à force atomique

Imagerie, mesures mécaniques de routine

 

 

 

 

 

Microscopies à champ proche (AFM, EFM, MFM et STM) et optiques (SEEC)

 

 

Echantillons

  • Nature: isolants ou conducteurs
  • Préparation: adsorbés sur une surface plane
  • Dimension: jusqu’à 10 cm 

Scanners

  • XY= 10 ´ 10 m m Zmax=2mm : résolution atomique
  • XY= 100 ´ 100 m m Zmax=7mm + closed-loop (grande précision dans le replacement)

Environnements

  • T empérature: -20°C à 300°C
  • Liquide (cellule, circulation)
  • Atmosphère contrôlée (cloche)

Modes d’analyses

  • Imagerie 3D haute résolution ® Mesures é lectrique (et magnétique)
  • Spectroscopie de force 
  • Modification de surface sous pointe 
  •  Couplage microscopie-optique

Contact

immm-plateformes@univ-lemans.fr

 

Responsable de la plateforme:

Mathieu Edely
mathieu.edely @ univ-lemans.fr (mathieu.edely @ univ-lemans.fr)
02 43 83 27 90

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