Institut des NanoSciences de Paris (INSP)

Montage de trois photos d'un même échantillon d'opale pris sous différents angles, donc sous différentes lumières. Cette opale constitue un exemple de ce que l'on appelle un cristal photonique : sa structure microscopique, périodique à l'échelle d'une longueur d'onde lumineuse, lui confère des propriétés optiques particulières. Ainsi, bien que constituée de silice transparent et incolore, cette opale interdit la propagation de certaines longueurs d'onde (couleurs). Celles-ci sont réfléchies et…

Tournette dans une salle blanche. Ce dispositif permet de réaliser des couches minces homogènes de résines ou de liquides variés par spin coating (enduction centrifuge), tout en contrôlant l'épaisseur de la couche déposée. Ici, c'est une résine photosensible qui est déposée. La couche mince ainsi réalisée va être insolée par photolithographie. L'objectif est de réaliser des motifs en surface pour ensuite y déposer un matériau ou effectuer une gravure.

Installation d'une pastille métallique dans un évaporateur thermique situé dans une salle blanche. Cet évaporateur permet de déposer des couches minces de métaux sur tout type d'échantillon. Le matériau à déposer est chauffé jusqu'à ce qu'il se retrouve sous forme gazeuse. Ces vapeurs viennent alors se condenser sur l'échantillon pour y former une couche mince. L'objectif est d'obtenir une couche homogène d'épaisseur contrôlée.

Manipulateur sur lequel un four chauffe un échantillon afin d'évaporer les impuretés de sa surface. Du plomb, supraconducteur à basse température, sera ensuite déposé sur cet échantillon. Dispositif situé dans la chambre de préparation d'un microscope à effet tunnel "M3" permettant d'étudier la supraconductivité à l'échelle nanométrique sur des surfaces d'échantillons. Ces échantillons sont des nouveaux matériaux supraconducteurs ou des objets uni ou bidimensionnels dans lesquels la…

Vue de l'intérieur d'un évaporateur thermique situé dans une salle blanche. Il permet de déposer des couches minces de métaux sur tout type d'échantillon. Le matériau à déposer est chauffé jusqu'à ce qu'il se retrouve sous forme gazeuse. Ces vapeurs viennent alors se condenser sur l'échantillon pour y former une couche mince. L'objectif est d'obtenir une couche homogène d'épaisseur contrôlée.

Pastilles d'or servant au dépôt de couches minces à la surface de tout type d'échantillon. Ce dépôt est réalisé en salle blanche. L'or présente des caractéristiques physiques intéressantes notamment sa bonne conductivité électrique et thermique et son inaltérabilité. En général, l'or est utilisé pour former des contacts électriques à la surface des échantillons sur lesquels il est déposé. Ces contacts permettent par la suite d'étudier les échantillons en les excitant électriquement, par exemple.

Tournette permettant de réaliser en salle blanche des couches minces homogènes de résines ou de liquides variés par spin coating (enduction centrifuge), tout en contrôlant l'épaisseur de la couche déposée. Ici, c'est une résine photosensible qui est déposée. La couche mince ainsi réalisée va être insolée par photolithographie. L'objectif est de réaliser des motifs en surface pour ensuite y déposer un matériau ou effectuer une gravure.

Depuis la chambre de préparation sous ultravide, introduction d'un échantillon dans un microscope à effet tunnel "M3" grâce à une pince "wobble stick". Le microscope est ensuite descendu dans le cryostat. Il permet d'étudier la supraconductivité à l'échelle nanométrique sur des surfaces d'échantillons. Ces échantillons sont des nouveaux matériaux supraconducteurs ou des objets uni ou bidimensionnels dans lesquels la supraconductivité est confinée. Le microscope fonctionne sous un fort champ…

Vue générale d'un microscope à effet tunnel "M3" permettant d'étudier la supraconductivité à l'échelle nanométrique sur des surfaces d'échantillons. Ces échantillons sont des nouveaux matériaux supraconducteurs ou des objets uni ou bidimensionnels dans lesquels la supraconductivité est confinée. Le microscope fonctionne sous un fort champ magnétique, dans un environnement ultravide permettant la préparation et la caractérisation d'échantillons in-situ, et à très basses températures (jusqu'au 0…

Dans une salle blanche, aligneur de masque permettant d'insoler localement des résines à travers un masque. Le motif du masque est transféré dans la résine photosensible présente à la surface d'un échantillon. L'endroit où ce motif sera transféré sur l'échantillon est ainsi contrôlé très précisément.

Manipulation d'un pulvérisateur cathodique en salle blanche. Cet appareil permet d'obtenir des couches minces de métaux ou d'oxydes au moyen de cibles de pulvérisation et d'un plasma d'argon ou d'oxygène.

Utilisation d'un évaporateur thermique situé dans une salle blanche. Il permet de déposer des couches minces de métaux sur tout type d'échantillon. Le matériau à déposer est chauffé jusqu'à ce qu'il se retrouve sous forme gazeuse. Ces vapeurs viennent alors se condenser sur l'échantillon pour y former une couche mince. L'objectif est d'obtenir une couche homogène d'épaisseur contrôlée.

Manipulation d'un évaporateur situé dans une salle blanche. Il permet de déposer des couches minces de métaux sur tout type d'échantillon. Le matériau à déposer est chauffé jusqu'à ce qu'il se retrouve sous forme gazeuse. Ces vapeurs viennent alors se condenser sur l'échantillon pour y former une couche mince. L'objectif est d'obtenir une couche homogène d'épaisseur contrôlée.

Tournette permettant de réaliser en salle blanche des couches minces homogènes de résines ou de liquides variés par spin coating (enduction centrifuge), tout en contrôlant l'épaisseur de la couche déposée. La couche mince ainsi réalisée va être insolée par photolithographie. L'objectif est de réaliser des motifs en surface pour ensuite y déposer un matériau ou effectuer une gravure.

Cible métallique pour un pulvérisateur cathodique (sputtering) situé dans une salle blanche. Cet appareil permet d'obtenir des couches minces de métaux ou d'oxydes au moyen de ce type de cible de pulvérisation et d'un plasma d'argon ou d'oxygène.

Pastilles d'or servant au dépôt de couches minces à la surface de tout type d'échantillon. Ce dépôt est réalisé en salle blanche. L'or présente des caractéristiques physiques intéressantes notamment sa bonne conductivité électrique et thermique et son inaltérabilité. En général, l'or est utilisé pour former des contacts électriques à la surface des échantillons sur lesquels il est déposé. Ces contacts permettent par la suite d'étudier les échantillons en les excitant électriquement, par exemple.

Un échantillon est introduit grâce à une canne de transfert dans la chambre de préparation des surfaces sous ultravide. Manipulation réalisée dans un microscope à effet tunnel "M3" permettant d'étudier la supraconductivité à l'échelle nanométrique sur des surfaces d'échantillons. Ces échantillons sont des nouveaux matériaux supraconducteurs ou des objets uni ou bidimensionnels dans lesquels la supraconductivité est confinée. Le microscope fonctionne sous un fort champ magnétique, dans un…

Installation d'une pastille d'aluminium dans un évaporateur thermique situé dans une salle blanche. Cet évaporateur permet de déposer des couches minces de métaux sur tout type d'échantillon. Le matériau à déposer est chauffé jusqu'à ce qu'il se retrouve sous forme gazeuse. Ces vapeurs viennent alors se condenser sur l'échantillon pour y former une couche mince. L'objectif est d'obtenir une couche homogène d'épaisseur contrôlée.

Dans une salle blanche, aligneur de masque permettant d'insoler localement des résines à travers un masque. Le motif du masque est transféré dans la résine photosensible présente à la surface d'un échantillon. L'endroit où ce motif sera transféré sur l'échantillon est ainsi contrôlé très précisément.

Echantillon de gouttes de mousse drainée, dans un cristallisoir. Il est posé sur une table lumineuse pour être observé dans le cadre d'une étude sur la dynamique de vieillissement d'une mousse.

Vue de l'intérieur d'un évaporateur thermique situé dans une salle blanche. Il permet de déposer des couches minces de métaux sur tout type d'échantillon. Le matériau à déposer est chauffé jusqu'à ce qu'il se retrouve sous forme gazeuse. Ces vapeurs viennent alors se condenser sur l'échantillon pour y former une couche mince. L'objectif est d'obtenir une couche homogène d'épaisseur contrôlée.

Dans une salle blanche, profilomètre permettant de mesurer l'épaisseur de couches minces ou de motifs à la surface d'échantillons. Cet appareil sert également à contrôler les dimensions latérales d'un motif ainsi que le caractère abrupt ou non de flancs de gravure.

Depuis la chambre de préparation sous ultravide, introduction d'un échantillon dans un microscope à effet tunnel "M3" grâce à une pince "wobble stick". Le microscope est ensuite descendu dans le cryostat. Il permet d'étudier la supraconductivité à l'échelle nanométrique sur des surfaces d'échantillons. Ces échantillons sont des nouveaux matériaux supraconducteurs ou des objets uni ou bidimensionnels dans lesquels la supraconductivité est confinée. Le microscope fonctionne sous un fort champ…

Intérieur d'un pulvérisateur cathodique situé dans une salle blanche. Cet appareil permet d'obtenir des couches minces de métaux ou d'oxydes au moyen de cibles de pulvérisation et d'un plasma d'argon ou d'oxygène.

Vue d'ensemble d'une salle blanche. Partie en classe Iso 7 donnant accès à la salle de microscopie électronique en classe Iso 6.

Dans une salle blanche, profilomètre permettant de mesurer l'épaisseur de couches minces ou de motifs à la surface d'échantillons. Sur l'écran, on visualise la pointe du profilomètre en train de scanner la surface d'un échantillon. Elle suit la topographie de l'échantillon et l'information est ensuite retranscrite sur l'écran. L'utilisateur peut alors analyser les données.

Microscope optique utilisé notamment pour caractériser des structures obtenues par photolithographie dans une salle blanche. Cela permet de vérifier que les structures réalisées répondent bien aux exigences de dimensions des motifs, de positionnement et de netteté des contours. Sur l'écran, on visualise une structure en cours d'analyse. Il s'agit de contacts électriques.

Dispositif de photolithographie par écriture directe situé dans une salle blanche. Cet appareil permet de réaliser des structures de résolution allant jusqu'à 0,6 µm à la surface d'échantillons, par photolithographie, au moyen d'un laser UV et d'une platine interférométrique motorisée. L'objectif est de créer des structures de dimensions micrométriques à la surface d'échantillons (circuits électroniques, réseaux pour la microfluidique, masques de photolithographie...).

Observation, sur une table lumineuse, d'un échantillon de gouttes de mousse drainée. Sur l'écran, les zones sombres correspondent à des "tas de mousse" qui diffusent fortement la lumière. Cet échantillon est utilisé pour étudier la polydispersité de la mousse produite par un générateur microfluide.

Le cylindre métallique au centre de l'image tient l'extrémité d'une fibre optique. L'autre extrémité est située dans un dispositif d'étude de la dynamique de vieillissement des mousses. Cette fibre optique collecte et transporte la lumière rétrodiffusée, suite à un parcours des photons dans un échantillon de mousse. Une caméra rapide, située juste au dessus du cylindre métallique, permet d'analyser les interférences fluctuantes de la lumière. Celles-ci contiennent de l'information sur la…

Changement de la tête d'écriture d'un dispositif de photolithographie par écriture directe situé dans une salle blanche. Cet appareil permet de réaliser des structures de résolution allant jusqu'à 0,6 µm à la surface d'échantillons, par photolithographie, au moyen d'un laser UV et d'une platine interférométrique motorisée. L'objectif est de créer des structures de dimensions micrométriques à la surface d'échantillons (circuits électroniques, réseaux pour la microfluidique, masques de…

Microscope à effet tunnel "M3" qui devrait permettre d'analyser expérimentalement les propriétés électroniques de nano-objets dans des conditions extrêmes. Ce microscope à effet tunnel rassemble dans un même appareil : un STM (microscope à effet tunnel) fonctionnant sous fort champ magnétique, dans des conditions d'ultravide et des capacités de préparation in situ des échantillons à analyser. De plus l'appareil fonctionne à de très basses températures allant jusqu'au 0,29 kelvin. La combinaison…

Microscope à effet tunnel "M3" qui devrait permettre d'analyser expérimentalement les propriétés électroniques de nano-objets dans des conditions extrêmes. Ce microscope à effet tunnel rassemble dans un même appareil : un STM (microscope à effet tunnel) fonctionnant sous fort champ magnétique, dans des conditions d'ultravide et des capacités de préparation in situ des échantillons à analyser. De plus l'appareil fonctionne à de très basses températures allant jusqu'au 0,29 Kelvin. La combinaison…

Banc d'optique permettant de produire des sons de l'ordre du million de millions de hertz. Etude des propriétés acoustiques et thermiques de nano et microsystèmes (interfaces, films minces, nano-objets, nanostructures organisées).

Détail d'une partie d'un montage d'acoustique picoseconde permettant d'étudier les vibrations de nanostructures. A gauche un objectif de microscope pour focaliser le faisceau "sonde" qui détecte les vibrations, l'échantillon (partie métallique argentée et éclairée) formé de carrés de taille micrométrique formés eux-mêmes de plots de taille nanométrique. Et à droite, un second objectif de microscope pour focaliser le faisceau pompe qui excite les vibrations des nano-objets.

Etude de cristaux photoniques qui permettent de confiner la lumière dans des cavités de faible volume et de grand facteur de qualité. Couplés à des émetteurs, ils peuvent être utilisés pour améliorer leurs performances aussi bien en tant que sources classiques (directivité, affinement spectral, luminance...) que pour des émetteurs individuels en tant que sources de photons uniques.