Plaquettes d'or structurées examinées dans le cadre de la recherche fondamentale sur les effets plasmoniques. Champ d'observation 47,64 µm, ZEISS GeminiSEM 560. Image : avec l'aimable autorisation de l'Université de Stuttgart, 4e institut de physique et centre de technologie quantique appliquée, Allemagne.
Applications de microscopie pour les nanomatériaux et les nanosciences

Photonique

Vous aider à faire progresser la recherche en nanophotonique avec des capacités de fabrication inférieures à 10 nm et une imagerie haute résolution à faible kV

Selon le site Internet de la Commission européenne, « nous sommes à l'orée d'une nouvelle ère de la photonique ». Cette déclaration n'est pas surprenante, la photonique étant considérée comme l'une des « technologies génériques clés » de l'Europe. Par ailleurs, ce secteur est source de nombreuses percées qui ont changé la façon dont nous vivons actuellement.

Une nouvelle ère de la photonique

Cependant, la fabrication de futurs dispositifs à l'échelle nanométrique devient plus difficile à mesure que la loi de Moore approche de sa limite. En raison de certains effets tels que l'effet tunnel de la mécanique quantique, les scientifiques ne sont pas en mesure de rapetisser ces appareils. Par contre, en étudiant différents matériaux et technologies, tels que l'empilement vertical de transistors (comme dans la NAND 3D), la recherche peut fournir la puissance de traitement nécessaire pour ces applications à l'avenir.  

Les nanomatériaux pour les applications photoniques prennent la forme de couches minces, de nanofils, de points quantiques et d'autres structures à faible dimensionnement. Les propriétés optiques de ces matériaux dépendent de leur taille exacte, de leurs dimensions et de leur cristallinité. Par exemple, les matériaux monocristallins présenteront généralement des pertes plasmoniques inférieures à leurs homologues polycristallins. Cela a conduit à la fabrication de dispositifs métalliques monocristallins pour la plasmonique. 

Des outils dédiés sont nécessaires pour repousser les limites de la photonique

Ces matériaux à faible dimensionnement pour les applications photoniques nécessitent des outils spécialisés pour étudier leur structure, leur chimie et leurs propriétés physiques. De plus, une grande précision spatiale est nécessaire lors de la fabrication. Mais les systèmes SEM standard présentent des limites, notamment une mauvaise résolution à faible kV, ainsi que des effets de charge et des dommages aux échantillons induits par le faisceau. La fabrication de structures à l'aide d'un FIB Ga-ion standard produit des tailles de caractéristiques de l'ordre de 50 nm, trop grandes pour bénéficier des effets de confinement quantique. 

Les processus ZEISS vous apportent une aide précieuse

Pour résoudre ces problèmes, vous avez besoin d'outils qui vous offrent une imagerie haute performance inférieure à 10 nm à faible kV. Vous devez également être en mesure de déposer ou de fabriquer des structures aux mêmes échelles de longueur pour tirer parti du confinement quantique. ZEISS Microscopy offre de puissants processus corrélatifs qui vous aident à modeler des structures inférieures à 10 nm avec une haute fidélité et à capturer leurs surfaces à haute résolution sans endommager le faisceau. De plus, la technique STEM dans le MEB vous offre des capacités impressionnantes avec une résolution jusqu'à 0,4 nm. Par ailleurs, la tomographie STEM est désormais disponible dans un MEB, comblant l'écart avec le TEM et ajoutant une nouvelle dimension à sa facilité d'utilisation.

Vidéos didactiques

  • Préparation MET

    Processus standard

  • Préparation MET

    Processus de vue en plan

  • Préparation MET

    Processus de Face arrière


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