Outils d'analyse pour les micro et nanostructures

Code UE : NST208

  • Cours
  • 6 crédits

Responsable national

Saida GUELLATI KHELIFA

Responsable opérationnel

Saida GUELLATI KHELIFA

Public et conditions d'accès

Techniciens supérieurs, responsables opérationnels, ingénieurs ou futurs ingénieurs soucieux de mieux maîtriser les dispositifs d'analyse et de diagnostic des micro et nanostructures.
Prérequis pédagogiques : une connaissance préalable des lois physiques qui gouvernent les interactions à courte distance est souhaitable. Aucun prérequis professionnel n'est exigé pour suivre cette formation, mais une expérience professionnelle, si limitée qu'elle soit, dans le domaine de l'instrumentation et de la mesure est un atout supplémentaire pour tirer un grand bénéfice de cette formation.

Objectifs pédagogiques

Maîtriser le principe et le fonctionnement des principales techniques instrumentales utilisées pour caractériser les micro et les nanostructures : microscope à force atomique (AFM), microscope à effet tunnel (STM), microscope électronique à balayage (MEB), microanalyse X...
Appréhender les différents modes de fonctionnement ; évaluer et comparer les performances correspondant à chaque technique. Savoir interpréter et exploiter les observations réalisées (analyse d'images, contraste, ...)

Compétences visées

Compétences avérées pour le choix et la manipulation des appareils dédiés à l'analyse et au diagnostic des micro et nanostructures.
Capacités à planifier et à choisir la méthode la mieux adaptée à un besoin de caractérisation. Capacité à apprécier l'utilité d'une combinaison de techniques pour établir un diagnostic exhaustif d'une structure physique à l'échelle du nanomètre.

Contenu

Le microscope à effet tunnel (STM)
Principe de fonctionnement, sensibilité, limite de la résolution transverse et longitudinale, principaux modes de mesure : topographie et spectroscopie. Technologie de fabrication des pointes.
Le microscope à force atomique (AFM)
Description des interactions pointe-surface à l'échelle nanométrique. Résolution spatiale, sensibilité. Caractérisation de l'interaction pointe surface via la spectroscopie de force ou de gradient de force. Analyse des principaux modes de mesure en topographie/morphologie.
Critères de choix de la sonde AFM selon les applications.
Introduction aux modes électriques et à leurs applications en fabrication de nano-composants électroniques.
Microscopie électronique à balayage
Notions de bases sur les interactions électron-matière, spectrométrie X à sélection d'énergie, spectrométrie à dispersion de longueur d'onde.
Principe de la microanalyse X ; études de la sensibilité, du contraste et de la limite de résolution (interprétation d'images).
Analyse et traitement d'image
Caractérisation spatiale de nanostructure : rugosité de surface, distribution électronique... Artefacts de mesure. Filtrage.
Détection optique de biomolécule unique : sondes fluorescentes et sources de bruits.
Mise en situation de laboratoire pour la caractérisation morphologique d'une surface nanostructurée (complémentarité des approches instrumentales).

Modalité d'évaluation

Examen écrit

Cette UE apparaît dans les diplômes et certificats suivants

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Contact

Secrétariat Instrumentation-Mesure
2D7P30, 61.B3.01, 61 Rue du Landy
93210 La Plaine-Saint-Denis
Tel :01 40 27 21 71
secr.instrumesure@cnam.fr

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Enseignement non programmé cette année