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Laboratoire d'analyse de surface

En plus de sa mission de support à la recherche universitaire locale, le laboratoire d'analyse de surface (LAS) a également pour mandat la réalisation d'analyses pour les laboratoires extérieurs et les industries. Parmi nos clients extérieurs on compte, entre autres, Photintech, Cancarb (Alberta), Teledyne Dalsa, FP Innovations, Air Boss Defence, INO, Reycan, Universités McGill et Sherbrooke, Cégep de Thetford Mines, Université de la Saskatchewan, IRSST, Corporation Scientifique Claisse, Center for Catalysis Research and Innovation (Université d'Ottawa), NANOX, CNRC (Institut des Matériaux Industriels), IBM Canada à Bromont, R et D pour la Défense Canada - Valcartier, Technologies Axion Inc., CNRC (Centre de Technologie de l’Aluminium), UQAT, Silicycle, TSO3, ALCOA, AL-G Technologies, COREM, Cascades, TLCL , UQTR, Strong MDI Screen Systems

ESCA/XPS, AES, EELS, ISS, SIMS, AFM 

Analyse de surface  

Dans l'installation de conception récente (KRATOS Axis-Ultra), on dispose des techniques suivantes:

  • ESCA/XPS (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis/X-ray Photoelectron spectroscopy), avec une source de rayons-X Mg-Al non monochromatique et une source de rayons-X monochromatique Al Kα, avec un canon de neutralisation pour l'analyse des échantillons électriquement isolants;

  • AES (Auger Electron Spectroscopy) avec un canon de résolution nominale 100 nanomètres;

  • EELS (Electron Energy Loss Spectroscopy);

  • ISS (Ion Scattering Spectroscopy);

  • Décapage rapide par canon à ions à faisceau large, situé dans la chambre de préparation;

  • Décapage par canon à ions à faisceau étroit pour les profils en profondeurs en AES et XPS, et canon utilisé aussi pour l'ISS;

  • Option d’installation d’un évaporateur à canon à électrons.

 Dans la deuxième installation (VG Scientific), sont disponibles les techniques suivantes : 

  • ESCA/XPS avec une source Al-Mg non monochromatique;

  • AES;

  • EELS;

  • ISS;

  • SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometry) avec analyseur quadripolaire, source gallium et source argon;

  • Décapage rapide par canon à ions à faisceau large, situé dans la chambre de préparation;

  • Décapage par canon à ions à faisceau étroit pour les profils en profondeurs en AES, canon utilisé aussi pour et pour l'ISS;

  • Option d’installation d’un fractureur sous vide.

La ou les techniques utilisées pour un problème donné sont choisies en fonction du type d'information souhaitée (qualitative, quantitative, chimique), de la nature des matériaux (isolant ou conducteur électrique), de la résolution en profondeur souhaitée (1 couche atomique ou plusieurs), de la résolution latérale nécessaire (micromètre ou millimètre), de la morphologie de la surface (rugueuse ou plane) et de la sensibilité souhaitée (quelques ppm ou quelques %). Il est possible de réaliser des profils d'abondance élémentaire en fonction de la profondeur sur des distances de quelques dizaines à quelques centaines de nanomètres dans certains cas. Il est également possible de traiter des échantillons à haute température (500°C-700°C) ou à haute pression (plusieurs atmosphères) dans un réacteur approprié, sur chaque installation. Les systèmes sont équipés d'un sas pour introduction rapide des échantillons, sans dégradation du vide dans les chambres d'analyse. Les pressions de base dans les instruments sont de l'ordre de 2 à 5 x 10 -11 mbar pour l'un et de l'ordre de 4-5 x 10-10 mbar pour l'autre, ce qui permet la réalisation d'études fondamentales en science des surfaces.

Par ailleurs, le laboratoire possède une vaste expérience dans l'analyse de matériaux d'importance

industrielle et technologique : catalyseurs, matériaux mésoporeux, bois, papier, polymères, fibres, composites, aérosols, couches passives, alliages métalliques, semi-conducteurs, nanomatériaux, noirs de carbone, graphite, graphène., nanotubes de carbone etc....

AFM

Le LAS s'est également doté récemment d'un troisième instrument, un AFM/STM CPII de Veeco, fonctionnant dans l'air, avec modes contact, non contact, contact intermittent, image topographique, image de force latérale, image de phase, contraste magnétique, contraste électrostatique, et mode STM; une option permet l'imagerie en phase liquide en AFM. Deux platines de balayage sont disponibles : 100µm x 100µm (7,5µm en Z) et 5µm x 5µm (1,5µm en Z).