Plateforme d’analyse par faisceau d’ions rapides - Safir

SAFIR exploite des faisceaux de particules légères issues d’un accélérateur de type Van de Graaff de 2.5MV. Il est équipé de plusieurs chambres, sous vide poussée ou sous ultra-vide, spécialisées dans l’analyse quantitative et absolue de la composition élémentaire de couches d’épaisseur inférieure à la monocouche atomique jusqu’au micromètre, avec la possibilité de réaliser des profils en composition. Il permet aussi des études de défauts et de contraintes dans des monocristaux et des couches épitaxièes. SAFIR fait partie également de la Fédération EMIR+A.

RBS (Rutherford Backscattering Analysis) : analyses surtout de couches d’éléments lourds sur un substrat léger, avec une résolution en profondeur de l’ordre de 10 nm et une sensibilité de l’ordre de la monocouche atomique.

ERDA (Elastic Recoil Detection Analysis) : analyse quantitative de la quantité d’hydrogène et de deuterium, avec une résolution en profondeur de l’ordre de 10 nm et une sensibilité de l’ordre de la monocouche atomique

NRA (Nuclear Reaction Analysis) : analyses essentiellement d’éléments légèrs (Li-Si, y compris leurs isotopes stables tels 13C, 14N, 16O, 29Si etc) sur substrat lourd, avec une résolution en profondeur de l’ordre de 100nm

PIXE (Particle-induced Xray Emission) : analyse élémentaire de rayons X caractéristiques émis après ionisation par le faisceau de protons incidents. Sensibilité de 1 à 100 ppm, pour des éléments plus lourds que le Na.

MEIS (Medium Energy Ion Scattering) : Analyse élémentaire, similaire à la RBS, mais avec un système de détection à haute résolution en énergie permettant le profilage de la concentration avec une résolution en profondeur sub-namomètrique dans la region superficielle (qqs nm). Analyses sous ultra-vide, avec une chambre de préparation connexe (LEED/Auger, canon à ions, évaporateurs …). 

Four de traitement isotopique. Un four tubulaire en silice conçu spécifiquement pour des traitements sous gaz de composition isotopique contrôlée (18O2, D218O2, 13C18O, …), avec récupération du gaz marqué.

L’équipe de SAFIR est dotée d’une grande expérience en analyse par faisceaux de particules rapides, appliquée dans la science des matériaux, la physique de la matière condensée, mais également  en géologie, matériaux du patrimoine, biologie …. L’équipe est capable d’adapter des méthodes d’analyse standard pour des besoins spécifiques (chauffage in-situ, échantillons de taille ou de forme quelconque, analyses en géométrie rasante, etc.).

L’équipe de SAFIR est disponible pour assister à l’étude des besoins et des apports de l’analyse de :

• Couches minces et ultra-minces sur substrat
• Couches épitaxiées
• Assemblages de nanostructures, ordonnées ou non
• Systèmes préparés in-situ (MEIS)

• Détermination de la composition et des profils de composition élémentaires dans des couches minces
• Études de défauts dans des monocristaux ou des couche épitaxiées
• Accompagnement des utilisateurs lors de mesures
• Aide et/ou formation pour l’interprétation des données obtenues 
• Aide à la rédaction de rapports, articles
• Montage d’expériences de traçage isotopique (recuits sous gaz (en fonction de température, temps, pression ; mécanismes d’oxydation, nitruration, carburation)

Ouvert aux établissements privés ou publics / Devis sur demande