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Séance de cours

Microscopie de sonde de balayage : Cantilevers d'auto-détection

Dans cours

MICRO-530: Nanotechnology

This course gives the basics for understanding nanotechnology from an engineer's perspective: physical background, materials aspects and scaling laws, fabrication and imaging of nanoscale devices. ...

Description

Cette séance de cours couvre l'utilisation de capteurs et d'actionneurs intégrés pour les porte-à-faux en microscopie à sonde à balayage, en mettant l'accent sur les effets piézorésistifs et piézoélectriques. Il explique les avantages des systèmes compacts et intégrés et l'emplacement optimal des capteurs. L'effet piézorésistif dans le silicium est détaillé, ainsi que la fabrication de porte-à-faux piézorésistifs. En outre, la séance de cours discute des encorbellements piézoélectriques, comparant les réponses en fréquence de différents actionneurs. Il se termine par le concept de systèmes de microscopie à sonde à balayage parallèles, comprenant des réseaux de sondes avec des actionneurs et des capteurs intégrés, permettant une collecte de données à grande vitesse.

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Enseignant·e·s (2)

Jürgen Brugger

I am a Professor of Microengineering and co-affiliated to Materials Science. Before joining EPFL I was at the MESA Research Institute of Nanotechnology at the University of Twente in the Netherlands, at the IBM Zurich Research Laboratory, and at the Hitachi Central Research Laboratory, in Tokyo, Japan. I received a Master in Physical-Electronics and a PhD degree from Neuchâtel University, Switzerland. Research in my laboratory focuses on various aspects of MEMS and Nanotechnology. My group contributes to the field at the fundamental level as well as in technological development, as demonstrated by the start-ups that spun off from the lab. In our research, key competences are in micro/nanofabrication, additive micro-manufacturing, new materials for MEMS, increasingly for wearable and biomedical applications. Together with my students and colleagues we published over 200 peer-refereed papers and I had the pleasure to supervise over 25 PhD students. Former students and postdocs have been successful in receiving awards and starting their own scientific careers. I am honoured for the appointment in 2016 as Fellow of the IEEE “For contributions to micro and nano manufacturing technology”. In 2017 my lab was awarded an ERC AdvG in the field of advanced micro-manufacturing.

Giovanni Boero

Source officielle

Concepts associés (32)

Microscope à force atomique

thumb|350px|Le premier microscope à force atomique du monde, au musée de la Science de Londres. Le microscope à force atomique (AFM pour atomic force microscope) est un type de microscope à sonde locale permettant de visualiser la topographie de la surface d'un échantillon. Inventé en 1985, par Gerd Binnig, Calvin Quate et Christoph Gerber, ce type de microscopie repose essentiellement sur l'analyse d'un objet point par point au moyen d'un balayage via une sonde locale, assimilable à une pointe effilée.

Lithographie à faisceau d'électrons

L'utilisation d'un faisceau d'électrons pour tracer des motifs sur une surface est connue sous le nom de lithographie par faisceau d'électrons. On parle également de lithographie électronique. Par rapport à la photolithographie, l'avantage de cette technique est qu'elle permet de repousser les limites de la diffraction de la lumière et de dessiner des motifs avec une résolution pouvant aller jusqu'au nanomètre. Cette forme de lithographie a trouvé diverses formes d'application dans la recherche et l'industrie des semi-conducteurs et dans ce qu'il est convenu d'appeler les nanotechnologies.

Microscopie à sonde locale

La microscopie à sonde locale (MSL) ou microscopie en champ proche (MCP) ou scanning probe microscopy (SPM) en anglais est une technique de microscopie permettant de cartographier le relief (nano-topographie) ou une autre grandeur physique en balayant la surface à imager à l'aide d'une pointe très fine (la pointe est idéalement un cône se terminant par un seul atome). Le pouvoir de résolution obtenu par cette technique permet d'observer jusqu'à des atomes, ce qui est physiquement impossible avec un microscope optique, quel que soit son grossissement.

Nanoimprint lithography

Nanoimprint lithography (NIL) is a method of fabricating nanometer scale patterns. It is a simple nanolithography process with low cost, high throughput and high resolution. It creates patterns by mechanical deformation of imprint resist and subsequent processes. The imprint resist is typically a monomer or polymer formulation that is cured by heat or UV light during the imprinting. Adhesion between the resist and the template is controlled to allow proper release.

Kelvin probe force microscope

Kelvin probe force microscopy (KPFM), also known as surface potential microscopy, is a noncontact variant of atomic force microscopy (AFM). By raster scanning in the x,y plane the work function of the sample can be locally mapped for correlation with sample features. When there is little or no magnification, this approach can be described as using a scanning Kelvin probe (SKP). These techniques are predominantly used to measure corrosion and coatings. With KPFM, the work function of surfaces can be observed at atomic or molecular scales.

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Séances de cours associées (51)

Microscopie de sonde de balayage

Explore les principes et les applications des techniques de microscopie par sonde à balayage.

Microscopie à sonde à balayage: bases

Couvre les bases de la microscopie par sonde à balayage, en se concentrant sur la STM et l'AFM, en expliquant les principes, les techniques d'imagerie et les méthodes de spectroscopie.

Physique de la vie: AFM

Explore les principes, les applications et l'importance de la microscopie de la Force atomique dans la recherche scientifique, y compris les études de structure biologique.

Nanoworld Exploration: STM & AFM Basics

Explore l'auto-assemblage, la lithographie et l'imagerie STM et AFM du nanomonde.

Nanoscale MEMS ou NEMS

Couvre la transition vers les appareils nanométriques, l'imagerie nanométrique, les forces capillaires, l'AFM du graphène et les capteurs et actionneurs intégrés.

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Concepts associés (32)

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Kelvin probe force microscope

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