AFM à pointe conductrice

Configuration AFM : conductive-probe AFM

A ces techniques optiques vient se greffer une technique de microscopie en champ proche AFM (Atomic Force Microscopy). Pour la mesure, on positionne une pointe microscopique au plus près de la surface à l’aide d’actuateurs piézoélectriques. Le bras AFM est situé sous un objectif de microscope, facilitant le positionnement [figure]. La pointe est fixée au bout d’un cantilever qui lors du balayage sur la surface de l’échantillon va se déformer. Un faisceau laser collimaté au dos de ce cantilever va être dévié suite à la déformation de celui-ci. Cette déviation est analysée sur une photodiode 4 cadrans et va permettre de remonter à la topographie de surface de l’échantillon [figure]. Différents modes de fonctionnement sont disponibles suivant la rugosité et la fragilité de l’échantillon (Mode contact, AC et non-contact).

Gauche : Bras AFM couplé au microscope confocal. Droite : Principe de fonctionnement de l’AFM en mode Contact

Gauche : Bras AFM couplé au microscope confocal. Droite : Principe de fonctionnement de l’AFM en mode Contact

 

Des extensions électriques sont actuellement en cours de développement. L’extension Résiscope [refs] développée au laboratoire est en cours d’adaptation à l’AFM existant. Elle permet d’obtenir en parallèle de la topographie de surface une carte électrique en appliquant une tension en face arrière de l’échantillon et en collectant le courant qui le traverse par la pointe AFM conductrice [figure]. La plage de mesure s’échelonne entre 100 et 1012Ω.



Principe de fonctionnement du résiscope

Principe de fonctionnement du résiscope


References:

  • J. Ravier et al, Carbon, 39, 314 (2001)
  • O. Schneegans et al, J. Am. Chem. Soc, 123, 11486 (2001)
Example illustrant l'intérêt d'un couplage µ-Raman, µ-PL and AFM

 

- Example of a CIGS absorber layer for photovoltaic applications

 

Le couplage Raman/AFM à permis de mettre en evidence l’aggrégation du CdS en plots de 300nm

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La cartographie de PL révèle une inhomogénéité de surface liée à la présence de phases secondaires

La cartographie de PL révèle une inhomogénéité de surface liée à la présence de phases secondaires