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Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES)

TOULOUSE CEDEX 4

Le CEMES est un laboratoire de recherche fondamentale en physique du solide, nanosciences, chimie moléculaire et science des matériaux. Ses activités couvrent un large spectre allant de la synthèse de (nano)matériaux et de systèmes moléculaires jusqu’à l’étude et la modélisation de leurs structures et de leurs propriétés physiques (optique, mécanique, électronique et magnétique) et leur intégration dans des dispositifs.

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Microscope électronique en transmission I2TEM (In situ interferometry transmission electron microscope) du CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales). Il permet notamment d'analyser les déformations dans les transistors, par holographie électronique. L'I2TEM est un microscope cohérent à émission de champ froide, unique car dédié à l'interférométrie électronique, la microscopie de Lorentz et les expériences in situ. L'I2TEM est équipé de 4 biprismes utilisés en…

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Microscope électronique en transmission I2TEM du CEMES
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Préparation d'un substrat dans la salle blanche du bâtiment Pico-Lab du CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales), consacré aux picotechnologies. Ce substrat servira à la croissance de couches de nitrure d'aluminium AIN(0001) dans le bâti d'épitaxie par jets moléculaires de l'usine sous ultravide du bâtiment Pico-Lab. Cette usine a été conçue pour réaliser un dispositif de mesure des propriétés électroniques d'une molécule unique sur substrats isolants tels que AlN(0001…

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Préparation d'un substrat dans la salle blanche du bâtiment Pico-Lab du CEMES
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Vue d'ensemble de l'usine sous ultravide (DUF) installée dans la salle blanche du bâtiment Pico-Lab au CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales), consacré aux picotechnologies. Cette usine sous ultravide, de 7,5 m de long et de 4 m de large, est composée d'un tunnel de transfert et cinq postes de travail pour la préparation et l'analyse d'échantillons sous ultravide. Elle comprend un bâti d'épitaxie par jets moléculaires, un spectromètre de masse, une chambre de…

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Vue d'ensemble de l'usine sous ultravide dans le bâtiment Pico-Lab au CEMES
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Alignement du faisceau d'électrons du microscope électronique en transmission I2TEM (In situ interferometry transmission electron microscope) du CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales). Ce microscope permet notamment d'analyser les déformations dans les transistors, par holographie électronique. Il s'agit d'un microscope cohérent à émission de champ froide, unique car dédié à l'interférométrie électronique, la microscopie de Lorentz et les expériences in situ. L'I2TEM…

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Alignement du faisceau d'électrons du microscope électronique en transmission I2TEM
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Microscope électronique en transmission I2TEM (In situ interferometry transmission electron microscope) du CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales). Il permet notamment d'analyser les déformations dans les transistors, par holographie électronique. L'I2TEM est un microscope cohérent à émission de champ froide, unique car dédié à l'interférométrie électronique, la microscopie de Lorentz et les expériences in situ. L'I2TEM est équipé de 4 biprismes utilisés en…

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Microscope électronique en transmission I2TEM du CEMES
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Vue de l'extrémité du tunnel de transfert de l'usine sous ultravide (DUF) installée dans la salle blanche du bâtiment Pico-Lab au CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales), consacré aux picotechnologies. Le tunnel de transfert permet de relier cinq postes de travail pour la préparation et l'analyse d'échantillons sous ultravide. L'usine sous ultravide comprend un bâti d'épitaxie par jets moléculaires, un spectromètre de masse, une chambre de préparation, un microscope à…

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Vue de l'extrémité du tunnel de transfert de l'usine sous ultravide du Pico-Lab au CEMES
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Pico-Lab est le nouveau bâtiment de recherche du CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales) consacré aux picotechnologies. Les scientifiques y étudient notamment les molécule-machines - des molécules capables de remplir seules une fonction (calcul, engrenage, moteur...) - et les circuits électroniques construits atome par atome. Ce bâtiment accueille désormais une salle blanche dans laquelle sont installés une micro-usine en ultravide, ainsi qu'un ensemble de machines…

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Pico-Lab, nouveau bâtiment de recherche du CEMES
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Mise en place d'un échantillon, un transistor pour la microélectronique, dans le microscope électronique en transmission I2TEM (In situ interferometry transmission electron microscope) du CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales). Il s'agit d'un microscope cohérent à émission de champ froide, unique car dédié à l'interférométrie électronique, la microscopie de Lorentz et les expériences in situ. L'I2TEM est équipé de 4 biprismes utilisés en holographie électronique et d…

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Mise en place d'un échantillon, un transistor pour la microélectronique
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Montage sur porte-objet d'un échantillon, un transistor pour la microélectronique, sous une loupe binoculaire. Cet échantillon sera ensuite analysé dans le microscope électronique en transmission I2TEM (In situ interferometry transmission electron microscope) du CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales). Il s'agit d'un microscope cohérent à émission de champ froide, unique car dédié à l'interférométrie électronique, la microscopie de Lorentz et les expériences in situ…

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Montage sur porte-objet d'un échantillon, un transistor pour la microélectronique
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Montage sur porte-objet d'un échantillon, un transistor pour la microélectronique, sous une loupe binoculaire. Cet échantillon sera ensuite analysé dans le microscope électronique en transmission I2TEM (In situ interferometry transmission electron microscope) du CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales). Il s'agit d'un microscope cohérent à émission de champ froide, unique car dédié à l'interférométrie électronique, la microscopie de Lorentz et les expériences in situ…

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Montage sur porte-objet d'un échantillon, un transistor pour la microélectronique
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Vue d'ensemble de l'usine sous ultravide (DUF) installée dans la salle blanche du bâtiment Pico-Lab au CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales), consacré aux picotechnologies. Cette usine sous ultravide, de 7,5 m de long et de 4 m de large, est composée d'un tunnel de transfert et cinq postes de travail pour la préparation et l'analyse d'échantillons sous ultravide. Elle comprend un bâti d'épitaxie par jets moléculaires, un spectromètre de masse, une chambre de…

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Vue d'ensemble de l'usine sous ultravide dans le bâtiment Pico-Lab au CEMES
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Transfert d'un échantillon entre le tunnel de transfert et le microscope à force atomique (AFM) sous ultravide. Ce microscope est intégré à l'usine sous ultravide (DUF) installée dans une salle blanche du bâtiment Pico-Lab au CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales), consacré aux picotechnologies. L'usine sous ultravide a été conçue pour réaliser un dispositif de mesure des propriétés électroniques d'une molécule unique sur substrats isolants.

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Microscope à force atomique (AFM) sous ultravide
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Introduction d'un échantillon dans un microscope à double faisceau ionique et électronique FIB-SEM (Focused ion beam - Scanning electron microscope), installé dans une salle propre. Le chercheur s'apprête à commencer la procédure d'alignement de l'échantillon et le réglage des faisceaux. Ce microscope est utilisé pour l'usinage de motifs jusqu'à 20 nm, grâce au faisceau ionique focalisé qui grave la matière avec les atomes de gallium incidents, à l'image d'un jet de sablage. Le microscope…

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Introduction d'un échantillon dans un microscope à double faisceau ionique et électronique
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Positionnement d'une galette de silicium enduite de résine sensible aux UV, sur la platine d'un banc de lithographie laser. Cet échantillon doit être positionné sous le point focal du faisceau laser ultraviolet. L'appareil de lithographie est installé dans une salle propre. Il est utilisé pour des procédés de prototypage permettant de réaliser des motifs aussi divers que des électrodes, des engrenages, des guides d'ondes, des lentilles,... à l'échelle nanométrique, pour des applications…

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Positionnement d'une galette de silicium enduite de résine sensible aux UV
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Préparation d'un substrat dans la salle blanche du bâtiment Pico-Lab du CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales), consacré aux picotechnologies. Ce substrat servira à la croissance de couches de nitrure d'aluminium AIN(0001) dans le bâti d'épitaxie par jets moléculaires de l'usine sous ultravide du bâtiment Pico-Lab. Cette usine a été conçue pour réaliser un dispositif de mesure des propriétés électroniques d'une molécule unique sur substrats isolants tels que AlN(0001…

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Préparation d'un substrat dans la salle blanche du bâtiment Pico-Lab du CEMES
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Four haute température à 1 200 °C d'un bâti d'épitaxie par jets moléculaires. Il est intégré à l'usine sous ultravide (DUF) installée dans une salle blanche du bâtiment Pico-Lab au CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales), consacré aux picotechnologies. L'usine sous ultravide a été conçue pour réaliser un dispositif de mesure des propriétés électroniques d'une molécule unique sur substrats isolants tels que le nitrure d'aluminium AlN(0001).

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Four haute température à 1 200 °C d'un bâti d'épitaxie par jets moléculaires
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Transfert d'un échantillon (molécules sur substrat isolant) sur un microscope à force atomique (AFM) sous ultravide. Ce microscope est intégré à l'usine sous ultravide (DUF) installée dans une salle blanche du bâtiment Pico-Lab au CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales), consacré aux picotechnologies. Cette usine sous ultravide comprend un tunnel de transfert et cinq postes de travail, pour la préparation et l'analyse de dispositifs à base de molécule unique sous…

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Microscope à force atomique (AFM) sous ultravide
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Positionnement d'une galette de silicium enduite de résine sensible aux UV, sur la platine d'un banc de lithographie laser. Cet échantillon doit être positionné sous le point focal du faisceau laser ultraviolet. L'appareil de lithographie est installé dans une salle propre. Il est utilisé pour des procédés de prototypage permettant de réaliser des motifs aussi divers que des électrodes, des engrenages, des guides d'ondes, des lentilles,... à l'échelle nanométrique, pour des applications…

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Positionnement d'une galette de silicium enduite de résine sensible aux UV
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Positionnement d'une galette de silicium enduite de résine sensible aux UV, sur la platine d'un banc de lithographie laser. Cet échantillon doit être positionné sous le point focal du faisceau laser ultraviolet. L'appareil de lithographie est installé dans une salle propre. Il est utilisé pour des procédés de prototypage permettant de réaliser des motifs aussi divers que des électrodes, des engrenages, des guides d'ondes, des lentilles,... à l'échelle nanométrique, pour des applications…

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Positionnement d'une galette de silicium enduite de résine sensible aux UV
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Positionnement d'une galette de silicium enduite de résine sensible aux UV, sur la platine d'un banc de lithographie laser. Cet échantillon doit être positionné sous le point focal du faisceau laser ultraviolet. L'appareil de lithographie est installé dans une salle propre. Il est utilisé pour des procédés de prototypage permettant de réaliser des motifs aussi divers que des électrodes, des engrenages, des guides d'ondes, des lentilles,... à l'échelle nanométrique, pour des applications…

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Positionnement d'une galette de silicium enduite de résine sensible aux UV
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Vue d'ensemble de l'usine sous ultravide (DUF) installée dans la salle blanche du bâtiment Pico-Lab au CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales), consacré aux picotechnologies. Cette usine sous ultravide, de 7,5 m de long et de 4 m de large, est composée d'un tunnel de transfert et cinq postes de travail pour la préparation et l'analyse d'échantillons sous ultravide. Elle comprend un bâti d'épitaxie par jets moléculaires, un spectromètre de masse, une chambre de…

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Vue d'ensemble de l'usine sous ultravide dans le bâtiment Pico-Lab au CEMES
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Transfert d'échantillon (molécules sur substrat isolant) sur un microscope à force atomique (AFM) sous ultravide. Ce microscope est intégré à l'usine sous ultravide (DUF) installée dans une salle blanche du bâtiment Pico-Lab au CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales), consacré aux picotechnologies. L'usine sous ultravide comprend un tunnel de transfert et cinq postes de travail, pour la préparation et l'analyse de dispositifs à base d'une molécule unique sous…

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Transfert d'échantillon (molécules sur substrat isolant) sur un microscope à force atomique
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Cryostat faisant partie d'une instrumentation spécialement développée pour des mesures électriques à température contrôlée entre l'ambiante (20°C) et 300 mK (-273 °C), sous fort champ magnétique (0-16 teslas). Ces conditions sont requises pour une approche des circuits électroniques atomiques basée sur la structuration du micromètre au nanomètre du graphène, un feuillet d'un atome de carbone d'épaisseur. Plusieurs approches des circuits électroniques atomiques sont développées au sein du Pico…

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Cryostat développée pour des mesures électriques à température contrôlée
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A gauche : transfert d'un échantillon entre le tunnel de transfert et le microscope à force atomique (AFM) sous ultravide. Ce microscope est intégré à l'usine sous ultravide (DUF) installée dans une salle blanche du bâtiment Pico-Lab au CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales), consacré aux picotechnologies. A droite : mise en place d'un échantillon, un transistor pour la microélectronique, dans le microscope électronique en transmission I2TEM (In situ interferometry…

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Microscope à force atomique (AFM) sous ultravide, installée au Pico-Lab au CEMES
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Transfert d'un échantillon entre le tunnel de transfert et le microscope à force atomique (AFM) sous ultravide. Ce microscope est intégré à l'usine sous ultravide (DUF) installée dans une salle blanche du bâtiment Pico-Lab au CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales), consacré aux picotechnologies. L'usine sous ultravide a été conçue pour réaliser un dispositif de mesure des propriétés électroniques d'une molécule unique sur substrats isolants.

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Microscope à force atomique (AFM) sous ultravide
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Introduction d'un échantillon depuis le sas, dans la chambre principale d'un microscope à double faisceau ionique et électronique FIB-SEM (Focused ion beam - Scanning electron microscope), installé dans une salle propre. Le chercheur s'apprête à commencer la procédure d'alignement de l'échantillon et le réglage des faisceaux. Ce microscope est utilisé pour l'usinage de motifs jusqu'à 20 nm, grâce au faisceau ionique focalisé qui grave la matière avec les atomes de gallium incidents, à l'image d…

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Introduction d'un échantillon dans la chambre principale d'un microscope à double faisceau
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Vue de l'extrémité du tunnel de transfert de l'usine sous ultravide (DUF), installée dans la salle blanche du bâtiment Pico-Lab au CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales), consacré aux picotechnologies. Le tunnel de transfert permet de relier cinq postes de travail pour la préparation et l'analyse d'échantillons sous ultravide. L'usine sous ultravide comprend un bâti d'épitaxie par jets moléculaires, un spectromètre de masse, une chambre de préparation, un microscope…

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Vue de l'extrémité du tunnel de transfert de l'usine sous ultravide dans le bâtiment Pico-Lab
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Chargement d'un substrat, une galette de silicum, dans un masqueur à LED UV et positionnement du masque en verre. Cet appareil est installé dans une salle blanche. Il est utilisé dans le cadre d'un procédé de lithographie laser, pour une première étape simple de lithographie pleine plaque, par exemple : des croix de repérage, des réseaux d'électrodes milli- ou micrométriques identiques.

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Chargement d'un substrat, une galette de silicum, dans un masqueur à LED UV
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Pico-Lab est le nouveau bâtiment de recherche du CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales) consacré aux picotechnologies. Les scientifiques y étudient notamment les molécule-machines - des molécules capables de remplir seules une fonction (calcul, engrenage, moteur...) - et les circuits électroniques construits atome par atome. Ce bâtiment accueille désormais une salle blanche dans laquelle sont installés une micro-usine en ultravide, ainsi qu'un ensemble de machines…

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Pico-Lab, nouveau bâtiment de recherche du CEMES
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Mise en place d'un échantillon, un transistor pour la microélectronique, dans le microscope électronique en transmission I2TEM (In situ interferometry transmission electron microscope) du CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales). Il s'agit d'un microscope cohérent à émission de champ froide, unique car dédié à l'interférométrie électronique, la microscopie de Lorentz et les expériences in situ. L'I2TEM est équipé de 4 biprismes utilisés en holographie électronique et d…

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Mise en place d'un échantillon, un transistor pour la microélectronique
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Montage sur porte-objet d'un échantillon, un transistor pour la microélectronique, sous une loupe binoculaire. Cet échantillon sera ensuite analysé dans le microscope électronique en transmission I2TEM (In situ interferometry transmission electron microscope) du CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales). Il s'agit d'un microscope cohérent à émission de champ froide, unique car dédié à l'interférométrie électronique, la microscopie de Lorentz et les expériences in situ…

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Montage sur porte-objet d'un échantillon, un transistor pour la microélectronique
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Préparation d'un substrat dans la salle blanche du bâtiment Pico-Lab du CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales), consacré aux picotechnologies. Ce substrat servira à la croissance de couches de nitrure d'aluminium AIN(0001) dans le bâti d'épitaxie par jets moléculaires de l'usine sous ultravide du bâtiment Pico-Lab. Cette usine a été conçue pour réaliser un dispositif de mesure des propriétés électroniques d'une molécule unique sur substrats isolants tels que AlN(0001…

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Préparation d'un substrat dans la salle blanche du bâtiment Pico-Lab du CEMES
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Positionnement d'une galette de silicium enduite de résine sensible aux UV, sur la platine d'un banc de lithographie laser. Cet échantillon doit être positionné sous le point focal du faisceau laser ultraviolet. L'appareil de lithographie est installé dans une salle propre. Il est utilisé pour des procédés de prototypage permettant de réaliser des motifs aussi divers que des électrodes, des engrenages, des guides d'ondes, des lentilles,... à l'échelle nanométrique, pour des applications…

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Positionnement d'une galette de silicium enduite de résine sensible aux UV
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Galette de silicium enduite de résine sensible aux UV, positionnée sur la platine d'un banc de lithographie laser. Cet échantillon doit être positionné sous le point focal du faisceau laser ultraviolet. L'appareil de lithographie est installé dans une salle propre. Il est utilisé pour des procédés de prototypage permettant de réaliser des motifs aussi divers que des électrodes, des engrenages, des guides d'ondes, des lentilles,... à l'échelle nanométrique, pour des applications électroniques,…

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Galette de silicium enduite de résine sensible aux UV
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Mise en place d'un échantillon, un transistor pour la microélectronique, dans le microscope électronique en transmission I2TEM (In situ interferometry transmission electron microscope) du CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales). Il s'agit d'un microscope cohérent à émission de champ froide, unique car dédié à l'interférométrie électronique, la microscopie de Lorentz et les expériences in situ. L'I2TEM est équipé de 4 biprismes utilisés en holographie électronique et d…

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20130001_0741
Mise en place d'un échantillon, un transistor pour la microélectronique
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Cryostat faisant partie d'une instrumentation spécialement développée pour des mesures électriques à température contrôlée entre l'ambiante (20°C) et 300 mK (-273 °C), sous fort champ magnétique (0-16 teslas). Ces conditions sont requises pour une approche des circuits électroniques atomiques basée sur la structuration du micromètre au nanomètre du graphène, un feuillet d'un atome de carbone d'épaisseur. Plusieurs approches des circuits électroniques atomiques sont développées au sein du Pico…

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Cryostat développée pour des mesures électriques à température contrôlée
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Transfert d'un échantillon entre le tunnel de transfert et le microscope à force atomique (AFM) sous ultravide. Ce microscope est intégré à l'usine sous ultravide (DUF) installée dans une salle blanche du bâtiment Pico-Lab au CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales), consacré aux picotechnologies. L'usine sous ultravide a été conçue pour réaliser un dispositif de mesure des propriétés électroniques d'une molécule unique sur substrats isolants.

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Microscope à force atomique (AFM) sous ultravide
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Formation d'un étudiant en thèse à l'utilisation de hottes de chimie à flux laminaire et à extraction totale, dans la salle blanche du bâtiment Pico-Lab du CEMES (Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales). Ces hottes à flux laminaire (HFL) permettent de garantir la sécurité des utilisateurs tout en ayant une atmosphère ultra propre.

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Formation d'un étudiant à l'utilisation de hottes de chimie au Pico-Labdu du CEMES

CNRS Images,

Nous mettons en images les recherches scientifiques pour contribuer à une meilleure compréhension du monde, éveiller la curiosité et susciter l'émerveillement de tous.