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Analyse et technologie des surfaces
la surface de l’échantillon. On parle de la famille des sondes atomiques (SPM –
Scanning Probe Microscopies). La figure 7.1 illustre cette famille en groupant les
méthodes par particules ou forces appliquées.
7.3 PRINCIPE DU MICROSCOPE À EFFET TUNNEL
Dans ce chapitre, seuls les microscopes STM et AFM sont détaillés dans les
sections suivantes. Les autres sondes SPM sont illustrés à la section 7.8. Quelques
acronymes de la famille des sondes SPM couramment utilisées sont:
• Scanning Tunnel Microscopy STM.
• Atomic Force Microscopy AFM.
• Lateral Force Microscopy LFM.
• Scanning Ion Conductance Microscopy SICM.
• Magnetic Force Microscopy MFM.
• Electrostatic Force Microscopy EFM.
• Scanning Capacitance Microscopy SCM.
• Scanning Near Optical Field Microscopy SNOM.
• Scanning Near Field Thermal Microscopy SNTM.
L’idée de base d’un STM et d’un AFM est la localisation et la visualisation des
atomes un à un. En fait, le STM ne détecte pas les atomes directement mais met en
évidence les électrons des atomes de surface et peut donc fournir des informations
structurales. Le principe du STM est de mesurer le courant tunnel entre un atome de
surface et un atome d’une pointe microscopique dont la taille est pratiquement celle
d’un atome unique. On dispose donc d’une sonde locale dont la résolution est atomique. L’image de la densité des électrons en surface est obtenue par le déplacement latéral de la sonde comme illustré à la figure 7.2.
Signalons que l’effet tunnel n’est en principe effectif que pour des conducteurs
et des semiconducteurs. La figure 7.2 illustre la situation pour le STM: un courant
s’établit entre le dernier atome de la sonde et un atome de la surface, pour autant
pointe
courant tunnel
objet
Fig. 7.2 Dernier atome de la sonde et un atome de la surface. Transfert des électrons et du courant
tunnel entre le dernier atome de la pointe et un atome de l’échantillon (STM).
Analyse et technologie des surfaces
la surface de l’échantillon. On parle de la famille des sondes atomiques (SPM –
Scanning Probe Microscopies). La figure 7.1 illustre cette famille en groupant les
méthodes par particules ou forces appliquées.
7.3 PRINCIPE DU MICROSCOPE À EFFET TUNNEL
Dans ce chapitre, seuls les microscopes STM et AFM sont détaillés dans les
sections suivantes. Les autres sondes SPM sont illustrés à la section 7.8. Quelques
acronymes de la famille des sondes SPM couramment utilisées sont:
• Scanning Tunnel Microscopy STM.
• Atomic Force Microscopy AFM.
• Lateral Force Microscopy LFM.
• Scanning Ion Conductance Microscopy SICM.
• Magnetic Force Microscopy MFM.
• Electrostatic Force Microscopy EFM.
• Scanning Capacitance Microscopy SCM.
• Scanning Near Optical Field Microscopy SNOM.
• Scanning Near Field Thermal Microscopy SNTM.
L’idée de base d’un STM et d’un AFM est la localisation et la visualisation des
atomes un à un. En fait, le STM ne détecte pas les atomes directement mais met en
évidence les électrons des atomes de surface et peut donc fournir des informations
structurales. Le principe du STM est de mesurer le courant tunnel entre un atome de
surface et un atome d’une pointe microscopique dont la taille est pratiquement celle
d’un atome unique. On dispose donc d’une sonde locale dont la résolution est atomique. L’image de la densité des électrons en surface est obtenue par le déplacement latéral de la sonde comme illustré à la figure 7.2.
Signalons que l’effet tunnel n’est en principe effectif que pour des conducteurs
et des semiconducteurs. La figure 7.2 illustre la situation pour le STM: un courant
s’établit entre le dernier atome de la sonde et un atome de la surface, pour autant
pointe
courant tunnel
objet
Fig. 7.2 Dernier atome de la sonde et un atome de la surface. Transfert des électrons et du courant
tunnel entre le dernier atome de la pointe et un atome de l’échantillon (STM).