CHAPITRE 7
SONDES NANOMÉTRIQUES
7.1 OBJECTIFS
Ce chapitre présente une introduction aux méthodes de la visualisation et la
caractérisation de la surface à l’échelle nanométrique. Les objectifs sont
• d’introduire la microscopie à effet tunnel,
• de décrire la famille des sondes basées sur la mesure des forces,
• de présenter quelques applications dans le domaine de la nanotechnologie.
7.2 FAMILLE DES SONDES
Le développement du microscope à effet tunnel (STM) par G. Binnig et H.
Rohrer (1982) a marqué le début d’une technologie à l’échelle du nanomètre [7.1].
Quelques années plus tard, Binnig et al. [7.2] proposaient d’utiliser à la place du
courant tunnel, source d’information du STM, les forces et ultérieurement des ions,
photons et phonons comme sonde d’information à l’échelle nanométrique. Ce sont
plusieurs forces (de Van der Waals, magnétiques, électrostatiques et capillaires) qui
déterminent les liaisons métalliques, ioniques et covalentes. Ces forces agissent sur
une distance de quelques nm. Malgré la dimension de la pointe (quelques dizaines
de nm), ce sont les derniers atomes et molécules de la surface qui interagissent avec
sondes
atomiques
SPM
forces
électrons
(STM)
photons
(SNOM)
ions
(SICM)
phonons
(SNTM)
Van der Waals
AFM, LFM
électromagnétiques
MFM-EFM-SICM
Fig. 7.1 Famille des sondes atomiques (SPM).