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Une source d’ions focalisés avec des atomes de césium froids

par com.lac - publié le , mis à jour le

Une source d'ions focalisés avec des atomes de césium froids

Pour des applications d’imagerie, de gravure ou d’implantation, un des enjeux majeurs pour l’industrie des semi-conducteurs est de développer des sources d’ions et/ou d’électrons pouvant à la fois être focalisées sur des tailles atomiques (quelques nanomètres) et ayant une basse énergie cinétique (1 keV) afin de ne pas pénétrer trop profondément dans les matériaux étudiés.


En collaboration avec la société Orsay Physics, des chercheurs du LAC ont développé une source originale basée sur le refroidissement et la ionisation d’atomes de césium.



Figure : a) gravure à l’échelle nanométrique avec la source d’ions Cs+. b) forme dessinée sur un substrat de silicium, imagée par un microscope électronique à balayage.


Le but suivant est de réaliser un véritable appareil industriel. La première étape, qui vient d’être publiée, fut le développement à Bordeaux (collaboration avec les sociétés Azur Light Systems et MuQuans ainsi qu’avec le laboratoire LP2N) d’un laser fiable et intense (1W) à 852nm, par somme de fréquences 1540 nm et 1908 nm, pour le refroidissement du jet de Cs. Les images réalisées avec cette source (voir figure) ont une résolution meilleure que les sources actuelles que sont les faisceaux d’ions focalisés à base de métal liquide.


En savoir plus : Watt-level narrow-linewidth fibered laser source at 852 nm for FIB application, L. Antoni-Micollier, M. Viteau, B. Battelier, B. Cadier, D. Comparat, B. Desruelle, G. Guiraud, E. Pinsard, M. Reveillard, S. Rota-Rodrigo, G. Stern, N. Traynor, G. Santarelli, Optics Letters 43, Vol 16, 3937 (2018)


Contact : Daniel Comparat (MFC)