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Caractérisation dimensionnelle de surfaces sans contact (Nanojura)


Caractérisation dimensionnelle de surfaces sans contact (Nanojura)

Photo_Equipement_Nanojura





Contact :

Franck CHOLLET
Bâtiment TEMIS Sciences – Bureau N3-05
03 63 08 26 22 (Bureau)

franck.chollet@femto-st.fr



Site :

Salle Blanche TEMIS
Zone caractérisation









Fonctionnement :

Le microscope confocal NanoJura est un appareil de mesure de profil de surface de haute résolution qui peut fonctionner avec des surfaces opaques ou transparentes, et possède même la propriété de mesurer les profils d’interfaces à l’intérieur des dispositifs. Il permet de mesurer la rugosité, de faire une acquisition de topographie et, si le matériau est transparent, d’en mesurer l’épaisseur.

Le NanoJura est basé sur la microscopie confocale chromatique (ou spectrale) qui utilise une source de lumière blanche et un objectif dispersif pour créer une série de plans focaux, chacun correspondant à une longueur d’onde particulière. Cette série de plans focaux s’étend sur une profondeur plus ou moins importante selon l’objectif et donnant l’étendue de mesure du capteur. La lumière réfléchie par l’objet est renvoyée vers un plan opaque muni d’un trou (sténopé). La longueur d’onde focalisée (ici le rayon vert) présentera alors une intensité plus forte que celle provenant des plans situés au-dessus ou au-dessous. Le spectromètre fourni une courbe d’intensité en fonction de la longueur d’onde et permet de connaitre la longueur d’onde focalisée puis, grâce à une calibration du détecteur, de déduire l’élévation correspondante dans l’étendue de mesure du capteur.

Schéma Equipement Nanojura



Le principe de mesure étant essentiellement une méthode de mesure de distance en un point unique, le système est complété par une plateforme de translation en X et Y pilotée par ordinateur qui permet de balayer toute la surface de l’échantillon et enfin de former le profil tridimensionnel.La microscopie confocale chromatique permet d’atteindre une résolution latérale inférieure au µm et axiale inférieure au nm.


Caractéristiques techniques :

o Capteurs confocaux Nobis 400 et Nobis 1000
o Résolution axiale (Z) : qq nm
o 2 têtes de mesure : gamme de mesure 400µm/taille du spot 7µm ou gamme de mesure 1mm/taille du spot 11µm
o Pente maximale des surfaces lisses : 30°
o Taille maximale de l’échantillon (X,Y) : 100mm x 100mm
o Résolution tables de translation X, Y et Z : 0.1µm


Exemple de mesures :

Exemple de mesures_Nanojura

Mesure du profil d’une série de leviers de longueurs différentes déformés par un gradient de contrainte dans un bi-couche métal/Si