Prise de contacts et caractérisations électriques de nano-composants dans un MEB.

Fabien BAYLE
IEF, Orsay 91

Avec la miniaturisation des composants opto-électroniques et l’avènement des dispositifs nanostructurés (à base de nanofils, …), il est apparu ces dix dernières années le besoin de développer de nouveaux outils de caractérisation électrique à l’échelle nanométrique.

Un nanofil, au départ il faut déjà le voir, ce qui est possible grâce au microscope électronique (MEB). Il sera au final relié à un appareil de mesure électrique, par des fils « macroscopiques », à l’extérieur du MEB. Entre les 2 se trouve un micro-laboratoire construit en associant des pointes fines à des nanomanipulateurs dans un FEG Ultra-Haute Résolution, et une interface à taille humaine, que l’on pilote du bout des doigts.

A partir d’exemples de structures étudiées au laboratoire, comme les micro-cristaux d’AsGa et les nanofils InGaN, nous illustrerons le déroulement des manipulations qui permettent de réaliser à partir de cet appareillage des caractérisations électriques I(V) dans le MEB et des images EBIC (Electron Beam Induced Current), dans différentes configurations (transverse/longitudinale), ainsi que les difficultés typiques rencontrées (notamment au niveau de la prise des contacts électriques… et de façon plus globale, la problématique du choix des électrodes à cette échelle).

Nous présenterons les informations obtenues en comparant les images EBIC et d’électrons secondaires (SE), ainsi que les performances atteintes en termes de résolution. Nous terminerons par une vidéo d’une expérience réalisée au laboratoire, montrant qu’on peut cliver in-situ un seul nanofil dont on veut étudier les propriétés électriques, directement dans le MEB.