Microscope à Force Atomique : mode non-contact, phase

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1 h e p i a Institut des Sciences et des Technologies Industrielles (i-stin) Nanotechnologie appliquée Microscope à Force Atomique : mode non-contact, phase (version pour XE-100) Protocole : version Date : 14 mars 2005 Auteur : Marc Jobin But : Apprendre à utiliser le microscope à force atomique (AFM) en mode non-contact Mesurer et caractériser des courbes de résonance du levier Faire des images à l échelle nanométrique en mode non-contact Utiliser le mode de phase Travail préliminaire : Se familiariser complètement avec le principe de l AFM. Lire les pages 1es pages 5-9 et du Pactical Guide of Scanning Probe Microscopy. Il peut aussi être utile de parcourir le manuel d emploi de l AFM XE-100 Matériel à disposition : Microscope AFM XE-100 de PSIA Echantillon de calibration (x,y et z) Echantillon de graphite Pointes montées pour imagerie en contact et non-contact Précautions : Le scanner piézoélectrique est fragile. Pour le protéger, il faut impérativement respecter les règles suivantes : - Ne jamais déplacer le moteur guidant la tête de l AFM sans regarder si celle-ci ne s approche pas dangereusement du scanner - Placer doucement les échantillons sur le scanner : ne jamais appliquer de pression latérale sur le scanner (ni avec les doigts ni avec un échantillon) La tête de l AFM contient un laser de classe IIb. Ne jamais regarder le faisceau laser directement en face. Le scanner est alimenté avec de la haute tension (700V). Prendre donc les précautions nécessaires (ne pas débrancher les câbles, ne pas ouvrir de boîtiers électroniques, etc..) EIG Marc Jobin. Tous droits réservés 1

2 Travail demandé : Prendre des images AFM en mode non-contact sur différents échantillons. Le but est d être suffisamment à l aise avec l instrument et le logiciel pour changer d échantillon (ev. de pointe), pour se positionner sur un endroit particulier, zoomer, etc Vous pouvez sans autre utiliser les échantillons à disposition que des couches minces que vous avez préparées dans d autres laboratoires. Prendre simultanément des images de phase Utilisation du Microscope à Force Atomique (XE-100) en mode non-contact 1) Enclenchement du système Allumez le PC, ainsi que l électronique (interrupteur vert) de l AFM. L électronique est connectée au PC par un câble USB Allumez la lampe halogène «Light Bank». La lampe est couplée à une fibre optique qui conduit la lumière jusque dans l AFM, de façon à produire une illumination pour le microscope optique. Depuis le bureau du PC, lancer le logiciel d acquisition avec l icône : ou avec le menu «Start», «PSIA», «XEP». En plus de la fenêtre principale, la fenêtre suivante est ouverte (sinon, menu «Tools», «Session Manager» : EIG Marc Jobin. Tous droits réservés 2

3 Cette fenêtre permet de créer un nouveau directory où toutes les images de la session seront stockées. Il faut d abord désactiver le «Open previous session recently used» Ceci permet de choisir l endroit du directory en appuyant sur (flèche rouge) : De façon à garder le disque dur organisé, merci de choisir le chemin C:/SPMDATA/ et de créer votre directory (p.ex votre nom) à cet endroit. Lorsque c est fait, il faut encore entrer un nom pour la session (par exemple sess1). Demander le menu «Tools», «Preference», la fenêtre suivante s ouvre : Ceci permet de choisi les noms de fichier pour les images. On conseille d utiliser le «Filename Format» ci-dessus et de ne changer que le nom (tf50 ci-dessus). En effet, toutes les images auront alors le nom du type suivant : EIG Marc Jobin. Tous droits réservés 3

4 tf50topography111, c est-à-dire le nom qu on a entré, suivi du signal correspondant à l image (ici Topography), suivi du nombre qui s incrémente automatiquement. Identifier les différentes parties de l AFM : le scanner xy sur lequel est placé l échantillon, la tête de l AFM (comprenant le scanner en Z, la pointe pré-montée collée sur sa plaquette d acier, elle maintenue magnétiquement), le moteur de la tête, l objectif du microscope optique, la motorisation de l objectif. 2) Mise en place de la pointe et de l échantillon Les pointes sont pré-montées sur des plaquettes en aciers. Elle se trouvent dans des boîtes contenant une gel («gel-pack»). Lorsque vous décollez une plaquette de la boîte, utiliser une pincette et faîtes attention de ne pas endommager le levier Les pointes non-contact («Non-contact «sur l étiquette de la boîte) sont des pointes coniques en silicium (modèle NSC15). Vous avez en annexe le data sheet de ces pointes. Comme indiqué sur ce data sheet, la fréquence de résonance et la constante de force sont beaucoup plus élevées (respectivement 320kHz et 75 N/m) que pour des pointe en mode contact. On prend des leviers avec k élevé pour le monde non-contact pour éviter de rester collé à la surface. Pour placer la pointe, l échantillon ainsi que pour aligner l optique, vous aurez besoin de manipuler le moteur en z (déplacement de la tête de l AFM au dessus du scanner XY) ainsi que de déplacer l objectif du microscope optique (focalisation). NB : pour pouvoir déplacer la tête, il faut que l optique soit alignée (sécurité du microscope). Si tel n est pas le cas, il faut entrer la le mode «Maintenance» : Menu «Mode», «Maintenance Mode», puis entrez : 1 comme mot de passe. Vous avez maintenant accès à TOUS les paramètres du microscope, ce qui peut être dangereux dans le sens ou vous pouvez le décalibrer complètement. Lorsque vous aurez fini l alignement optique, revenez au mode normal en recliquant «Mode», «Maintenance Mode» Ceci se fait à l aide des contrôles suivants : Z stage permet de déplacer la tête vers le haut en cliquant au-dessus de la barre et vers le bas en cliquant en dessous de la barre Plus vous cliquez sur une position éloignée de la barre verticale, plus la vitesse est rapide. Le déplacement s effectue tant que vous maintenez le bouton de la souris enfoncé. Effectuez quelques mouvements pour vous familiariser. Attention de ne pas écraser la tête sur le scanner!!! Lorsque l option «Focus Follow» est enclenchée, l objectif se déplace également pour suivre le déplacement de la tête. Ceci permet de garder le focus sur le levier lorsqu on effectue des mouvements de la tête. Pour déplacer l objectif (focus, mise au point), appuyez de la même manière sur le cadre «Focus Follow» (au-dessus de la barre pour lever l objectif et au dessous pour l abaisser). Notez que la tête ne se déplace PAS pendant qu on bouge l objectif, même lorsque «Focus Follow» est enclanché (attention donc à ne pas écraser l objectif sur la tête). A ce stade, demandez au collaborateur EIG de vous montrez comment placer une pointe. Il vous montrera également comment sortir la tête AFM et vous expliquera les différents composants. EIG Marc Jobin. Tous droits réservés 4

5 Placez délicatement un échantillon (monté sur une pastille en acier avec un scotch double face) sur le scanner XY. 3) Set-up du logiciel pour le mode non-contact Remarque préliminaire : Dans le logiciel d acquisition, les menus et les sousmenus sont ou ne sont pas disponible (grisé) en fonction de l état ON/OFF de la tête. L état ON/OFF enclenche ou déclanche la communication entre l électronique et l AFM. Lorsqu un menu n est pas disponible, vous pouvez toujours le rendre disponible en basculant l état ON/OFF. Remarquez cependant qu il y a toujours une réson de sécurité qui fait qu un menu n est pas disponible (réfléchissez donc à ce qu il y a à faire, typiquement arrêter le scan et lever la tête, avant de basculer l état ON/OFF). Il faut maintenant configurer le microscope en mode non-contact, pour cela basculer en «Mode OFF) et demander le menu «Setup», «Part Config» : Choisissez «NC-AFM» pour Non- Contact AFM. Ceci par opposition au mode contact (C-AFM) Mettre le XY Voltage Mode sur High. Ceci permet d avoir accès au 50um x 50um disponible sur le scanner. En mode «Low», le dernier étage d amplification haute tension est coupé et la taille maximum est d environ 4um. De même, garder le Z Voltage Mode sur High. Lorsque vous travaillerez sur des surfaces très plates (marche atomiques), vous basculerez sur «Low) Mettre Z scanner Range sur 1, i.e. 100% du scanner en z est utilisé, correspondant à 10um. Si vous mettez 50%, vous aurez que 5 um disponible mais avec un intervalle en Z entre deux niveaux successifs du DAC en z deux fois plus petit. Ex : Faîtes le calcul pour un DAC sur 16 bit. Cantilever : Choisissez le levier non-contact NSC15 Il faut maintenant demander quels sont les signaux que l on souhaite acquérir pendant le scan. Ouvrez le menu, «Setup», «Config input» (configuration des entrées) EIG Marc Jobin. Tous droits réservés 5

6 En mode non-contact, on demande en général les signaux suivants : Topography : tension appliquée sur le scanner en z. Il s agit d un signal calibré (en nm) qui donne la topographie de la surface. On demande toujours le signal aller ET retour : en mode non-contact, il est courant de régler le gain en cherchant à superposer les signaux aller et retour. Phase : différence de phase entre l oscillation d excitation (i.e. la tension sinusoidale qui arrive sur la plaque piezo-électrique qui excite le levier) et l oscillation du levier (i.e le signal A-B oscillant qui arrive dant la photodiode). Le signal de phase peut être est sensible à de nombreux paramètres physico-chimiques de la surface : adhésion, élasticité, hydrophobicité, Il est donc très utilisé pour distingué différents matériaux sur la surface. Néanmoins, il est parfois difficile à interpréter du fait qu il est sensible pratiquement à tout. Finalement, on indique la taille de l image en pixels que l on souhaite acquérir (menu «Setup», «Scan Config». On prendra 256 x 256 pour commencer, et on passera en 512 x 512 lorsqu il est utile d améliorer la définition de l image. EIG Marc Jobin. Tous droits réservés 6

7 Notez cependant qu en demandant Other, on peut choisir librement et indépendamment le nombre de pixel en X et en Y. 4) Alignement de l optique et approche Il s agit maintenant d aligner l optique, i.e : - d aligner le faisceau laser incident sur le cantilever - d aligner la photodiode au centre du faisceau laser réfléchi par le cantilever. Focalisez d abord le microscope optique pour avoir une image nette du levier. La figure ci-contre indique les vis qui permettent s incliner la plaque supportant le prisme, i.e d orienter le faisceau laser vers le levier. Il s agit maintenant d aligner le spot au centre de la photodiode 4 quadrants (4Q-PSD), comme montré sur la Fig (a). Le levier est loin de la surface, il est donc bien horizontal. L alignement permet d avoir une référence, aussi bien en déflection (signal A-B ) qu en torsion (signal LFM ). A-B (a) LFM Les 5 LED présentes sur la tête et représentées sur la Fig (b) fournissent une aide bien pratique pour aligner le laser sur la photodiode. La LED verte est une LED analogique, dont l intensité représente la quantité totale de lumière qui arrive dans la photodiode. Les diode rouges sont analogiques (allumées ou éteintes) et indique comment est positionné le spot laser par rapport à la photodiode. L alignement sur la photodiode est donc correct lorsque toutes les LED rouges sont éteintes et la diode EIG Marc Jobin. Tous droits réservés 7

8 (b) verte fortement lumineuse. La Fig (c) indique la position des vis mécaniques permettant d orienter le miroir sur lequel le faisceau laser est réfléchi avant d arriver vers la photodiode déplacer. Commencer par utiliser la vis «A-B» pour éteindre les diodes rouges verticales (cf fig b), puis utilisez la vis «LFM» pour éteindre les LED verticales. (c) NB : Si toutes les diodes sont éteintes (y compris la verte), cela signifie que le spot est totalement en dehors de la photodiode. Regarder alors directement à l œil où arrive le spot pour corriger à l alignement. Notez que sur l interface du logiciel, vous avez une représentation direct du spot laser sur la photodiode, ainsi que les valeurs quantitatives de «A+B» (quantité totale de lumière sur la photodiode), «A-B» (déflection verticale du levier) et «C-D» (signal de torsion du levier). 5. Réglages des paramètres du mode non-contact et approche L étape suivante consiste à mesurer la courbe de résonance du levier et à choisir les paramètres d imagerie pour le mode non-contact. Ces paramètres sont : - la fréquence de travail. On choisira une fréquence de travail proche de la fréquence de résonance. Par convention, on appelle mode «non-contact» le mode d imagerie pour lequel la fréquence de travail est plus grande que la fréquence de résonance du levier. Dans le cas contraire (fréquence de travail plus petite que la fréquence de résonance), on parle de «tapping mode». NB : on parle souvent de mode non-contact de façon générique alors qu il s agit de mode tapping - l excitation. Le levier est placé sur un bimorphe piézo-électrique. C est en appliquant une tension ac sur ce bimorphe qu on excite mécaniquement le levier. L excitation (appelé drive dans le logiciel) est l amplitude de la tension ac appliquée sur le bimorphe. Sa valeur réelle en volt n a pas beaucoup d importance, aussi est-elle exprimée en % de l excitation maximum disponible. L excitation permet de contrôler l amplitude libre d oscillation, i.e. l amplitude (calibrée en nm) d oscillation Ao du levier avant l approche - L amplitude de travail. On choisit une amplitude de travail de environ la moitié de l amplitude libre. Typiquement, on prend une amplitude libre de 300nm et une amplitude de travail de 150nm. Il s agit en fait de la consigne (SetPoint) pour le mode non-contact. Le levier, qui oscille avec une amplitude de 300nm lorsqu il est est loin de la surface, va être approché de la surface jusqu à ce que son amplitude tombe à 150nm. Pendant l imagerie, la position en z du levier va être asservie de façon à maintenir constamment une amplitude d oscillation de 150nm. L icône donne accès à la fenêtre qui permet de faire une courbe de résonance du levier et de définir les 3 paramètres définis ci-dessus. Après avoir cliqué sur l icône, vous obtenez une courbe similaire à celle-ci EIG Marc Jobin. Tous droits réservés 8

9 Le logiciel a automatiquement détecté le pic de résonance et affiche un balayage de 25 khz centré sur o. Le drive a aussi été sélectionné pour avoir une amplitude libre de environ 500nm. In appuyant sur «Zoom» «In», vous effectuez un balayage plus petit, toujours centré sur la fréquence sélectionnée (position de la croix). Avec «Zoom» «Out», le balayage est de khz (plage maximale). En cliquant sur le bouton gauche de la souris et en activant la roulette, on change l échelle de l axe vertical du graphique. Changez le drive (dans la fenêtre drive), la fréquence de travail (cliquer sur la courbe à la fréquence désirée) l amplitude de travail (représentée par la barre horizontale cliquer et «draguer» la souris en dehors de la courbe pour déplacer le Set Point, dont la valeur en um est affichée) de façon a bien voir le pic (choisitr le zoom), avec une oscillation libre de 300nm, avec une amplitude de travail de 150 nm en mode tapping : EIG Marc Jobin. Tous droits réservés 9

10 Cliquer sur «OK» pour valider les paramètres 6. Approche L approche peut se faire automatiquement en principe depuis n importe quel position en cliquant sur le bouton «Approach». Cependant, de façon à préserver la qualité de la pointe, la vitesse d approche est très lente. Par conséquent, pour ne pas attendre trop longtemps, il est conseillé de s approcher près de la surface manuellement avant de lancer l approche automatique. On effectuera donc l approche de la façon suivante : 1) Utiliser le déplacement motorisé de la tête pour vous approcher à environ 1mm de la surface. Regarder à tout moment la pointe et l échantillon pendant le déplacement de façon à éviter un «crash» 2) Focaliser sur l échantillon, puis désactiver le «focus follow». Continuer l approche : lorsque le levier commence à être nette, arrêter l approche. On peut s approcher ainsi de la surface sans risque à quelques 50um de la surface 3) Demander l approche automatique avec «Approach». Un bouton vert clignote sur l écran tant que le moteur est utilisé. Lorsque l approche est terminée, le bouton s arrête de clignoter et le message «Approach done» apparaît. Une fois l approche terminée, le scanner balaye toujours la même ligne en X selon la taille demandée («Scan Size»). La position moyenne de scanner est environ à mi-extension. Si les paramètres de noncontact sont à peu près correct, la topographie de la surface apparaît sur le signal «Topography» de l oscilloscope (appuyer sur «Auto» pour un réglage automatique de l échelle verticale). Dans ce cas, vous pouvez procéder au réglage du gain et à l optimisation des paramètres d imagerie ( suivant). EIG Marc Jobin. Tous droits réservés 10

11 Si la topographie n apparaît pas correctement, il est possible que le levier soit encore trop loin de la surface. Si tel est le cas, un changement de l oscillation de travail aura un effet marqué sur la position du scanner en z. Pour s en rendre compte, demander un balayage latéral de 0um et réduisez le Set Point de, disons, 20% (passez p. exemple de 150nm à 120nm). Position du scanner Après l approche Après passage du SetP de 150 nm 100 nm Pointe loin de la surface Après passage du SetP de 150 nm 100 nm Pointe sur la surface La raison en est donnée sur la figure ci-dessous, représentant l amplitude en fonction de la position en z. On voit donc que la pente de A(z) est très grande lorsqu on est en interaction avec la surface Lorsque la pointe est loin de la surface (zone A), un petit changement de l amplitude de travail correspond à un grand changement de hauteur, i.e. un grand déplacement du scanner. Inversement, lorsque la pointe est sur la surface (zone B), même un changement important de le l amplitude de travail n induit pratiquement aucun changement en z (le scanner en z ne bouge pas) 7. Imagerie Correction du «Slope» EIG Marc Jobin. Tous droits réservés 11

12 La ligne de scan a probablement une pente sur l oscilloscope (comme ci-dessous). Ceci vient du fait qu on ne peut pas contrôléer que l échantillon soit posé parfaitement à plat par rapport à la géométrie de l AFM (si vous calculer la pente selon le graph ci-dessous, vous obtenez atan(120nm/10.1um)= 0.7!) On peut corriger la pente à l aide des boutons et de «Slope». (Dans le cas ci-dessus, on veut passer d une pente négative à une pente nulle, il faut donc appuyer sur le bouton pour corriger la pente) Après correction, on obtient : L intérêt de corriger la pente est que celle-ci va être ajoutée automatiquement à la position en z. Le feedback n aura donc pas à suivre une composante à basse fréquence (celle du balayage, typiquement 1Hz). Reglage du gain EIG Marc Jobin. Tous droits réservés 12

13 Le deuxième paramètre que l on règle en observant la ligne de scan est le gain. En non-contact, le domaine de gain acceptable est beaucoup plus étroit qu en contact. Dans ligne de scan ci-dessus (où le gain est de 1) d une grille de calibration de 1 um, on voit que les structures apparaissent comme des segments de droites et que la ligne aller et retour ne se superposent pas. Ceci est un signe très clair que le gain de la boucle de feedback est trop lent. En augmentant le feedback, les structures apparaissent plus grande (la pointe peur monter suffisemment vite pour monter dans chacune des bosses et descendre dans chacun des creux de la topographie) et les lignes commence à se superposer. Lorsque le gain est correct (valeur de 5 ici), on obtient : Ci-dessous : gain= 5 Si le gain est trop élevé, on commence é voir une oscillation sur la ligne de scan. Paramètres d imagerie Le sparamètres d imageries sont représentés dans la fenêtre «Scan Control» ci-dessous. «Repeat» les images sont continuellement prises et sauvegardées Option X,Y balayage selon la direction X ou Y. On peut choisir en plus n importe quel angle avec le bouton «Rotation». «Scan OFF»/»Scan Arrêt temporaire du scanner XY ON» «Image» Lancement d une Acquisition. Après l approche de la pointe sur la surface, la pointe balaye toujours la même ligne (en général X). En appuyant sur image, on lance le balayage (lent) en Y également. «Scan Size» Taille du balayage. En appuyant sir «=), on peut choisit indépendemmnt la taille et le nombre de pixel pour les directions X et Y. «Offset X» «Y» Position en um du centre de l image par rapport au 50um x 50um disponible. NB : pour positionner l image précisément sur une structure, cf plus loin Navigation (taille de scan et offset) Case «Z offset» Permet d enclancher / déclancher le feedback (évidemment, si on enlève le feedback, on va endommage la pointe, à moins d avoir un échantillon très plat) EIG Marc Jobin. Tous droits réservés 13

14 «Scan rate» Vitesse de balayage pour 1 ligne de scan (aller et retour) «Z servo Gain» Valeur du gain du feedback en Z (asservissement de la pointe) «Set Point» Valeur de la consigne de la boucle de feedback. Correspond à l amplitude en micron (ignorez le signe moins) que souhaite maintenir constant pendant le balayage. «Drive %» Valeur en % du maximum de la tension AC appliquée au bimorphe qui excite le levier à sa résonance Navigation (taille de scan et offset) Lorsqu on effectué une acquisition d image, il arrive souvent que l on souhaite positionner la scan précisément sur une structure. On peut effectuer confortablement cette opérattion en : - cliquant avec le bouton droit sur l image, et demander «send to scan area control» -cliquant sur «Scan Area» au bas de la fenêtre «Scan Control» : La position du scan est représenté par le carré (bords verts). On change la position (offset) du scan en cliquant à l intérieur du carré vert et en glissant la souris vers la nouvelle position : EIG Marc Jobin. Tous droits réservés 14

15 De façon sililaire, on change la taille de scan en cliquant sur un coin de carré vert et en glissant la souris : Sauvegarde automatique de l image Toutes vos images sont sauvegardées automatiquement tant que l icône : apparaît ainsi. 8. Traitement d image Toute image AFM nécessiste un minimum de traitement, ne serait-ce que pour soustraire le plan moyen de l image (qui n a aucune signification physique la plupart des cas). Le logiciel de traitement d image s appelle «XEI». Vous pouvez le lancer depuis le PC de l AFM : o menu «Start», «PSIA», «XEI», «XEI», ou alors o icône du bureau «XEI» Vous pouvez aussi demander le CD d installation si vous souhaitez traiter les images sur votre PC. NB : Dans ce cas, vous vous engagez à effacer le logiciel une fois le laboratoire terminé. EIG Marc Jobin. Tous droits réservés 15

16 Lorsque le logiciel XEI est lancé, demandez l image que vous voulez traiter avec «Menu», «Open». Votre image apparaît. En cliquant dir «Show details», vous avez une liste exhaustive des paramètres d imagerie. En mode non-contact, il est indispensable de faire une correction de pente ligne par ligne sur pratiquement chaque image. Effectivement, on observe, en plus d une pente générale, un léger décalage entre chaque ligne. Pour corriger cela, demander le menu «Process», «Flatten». Vouz devez d abord sélectionnez les pixels que vous voulez être pris en compte. En général, on prend toute l image. Ceci se fait en cliquant sur : (entouré en rouge ci-dessus). Dans les paramètres, demandez ensuite «Line» dans scope. Vous demander ainsi de traiter l image ligne par ligne (ce qui est nécessaire pour corriger les petits écarts entre les lignes de scan). Dans «Orientation», il faut bien sûr demander «Horizontal» si on a balayé en X et «Vertical» si on a balayé en Y. «Regression Order est le degré du polynôme que vous voulez utiliser. Si vous demander «1» (1 er ordre, i.e. une droite), le logiciel va prendre la ligne de scan (ligne rouge ci-dessus), calculer la meilleur droite qui passent par les points (ligne bleue) et soustraire des données le meilleur fit. Si vous demander une régression du 2 ème ordre, la meilleur parabole sera ensuite soustraite de chaque ligne de scan. Pour effectuer la procédure, appuyer sur «Execute», puis «OK» si le résultat vous convient. Dans l exemple ci-dessus, on obtient : EIG Marc Jobin. Tous droits réservés 16

17 En cliquant sur l onglet «Line», vous pouvez effectuer des mesures de profil le long d une droite : Le profil d affiche en haut à droite. En cliquant sur le graphique du profil avec le bouton droit de la souris, vous pouvez demandez des curseur «Insert cursor pair» et ainsi effectuer des mesures quantitatives en longueur et en hauteur. Lorsqu on présente des résultats AFM, on montre souvent des profils indiquant les tailles des structures mesurées. Un autre paramètre souvent mentionnes est la rugosité RMS, définit comme : EIG Marc Jobin. Tous droits réservés 17

18 Rrms N i1 ( z z) i N 1 2 Il s agit donc de l écart types de points de l image (moyennes des écart quadratiques des hauteurs mesurées par rapport au plan moyen). Une autre grandeur qui doit impérativement figurée sur une image AFM est l écart (calibré, en nm ou um)entre le point le plus haut et le point le plus bas. Il est bien clair qu une image AFM sans cette information n a que peu de signification. Vous avez accès à ces deux informations (rms et range) en cliquant sur l onglet «Région», puis de nouveau sur pour sélectionner toute l image. Lea paramètres statistiques apparaissent en bas : MJ fev 04 EIG Marc Jobin. Tous droits réservés 18

19 Appendice 1 : Réglage de l excitation ac et du SetP en mode non contact La pointe est colée sur un support, lui-même en contact avec un bimorph piézo-électrique. L amplitude du signal d excitation se contrôle à l aide du paramètre Drive% dans le logiciel d acquisition. L amplitude du levier que l on souhaite maintenir constante correspond quant à lui au paramètre SetP. Pour avoir une bonne image en mode non-contact, il faut avoir un bon couple (Drive%, SetP). On choisir en général de Drive% en fonction de la corrugation totale à laquelle on s attend. Si l échantillon est très plat, on va prendre un SetP petit (e-g 1/3 de la valeur proposée par défaut). En revanche, si la corrugation est >100nm, on peut laisser la valeur proposle par défaut). Le SetP doit être réglé de façon à ce que la pointe ne reste pas «collée» pas à la surface. Ceci arrive lorsque le SetP est trop grand. On s en rend compte de plusieurs façons : - la ligne de scan présente de nombreux pics - le signal de phase varie de 90 - l image apparaît comme indiqué ci-dessous SetP OK SetP encore trop grand Set P beaucoup trop grand EIG Marc Jobin. Tous droits réservés 19

20 Appendice 2 : Data sheet de pointes NCHR (NanoWorld) EIG Marc Jobin. Tous droits réservés 20