►Savoir faire

La plateforme Nano-Rennes est dotée d’un ensemble d’équipements lui permettant d’assurer un certain nombre de caractérisations tels que :

Banc de caractérisation électrique
Bancs de caractérisation optique et électro-optique dans le domaine spectral visible (0,4-0,9 µm)
Bancs de caractérisation optique et électro-optique dans le domaine spectral moyen infra-rouge (MIR) (0,9-2,1 µm)
Banc de caractérisation optique en régime femto-seconde dans le domaine spectral moyen infra-rouge (1,4-1,6 µm)
Bancs de caractérisation optique et électro-optique dans le domaine spectral infra-rouge (1,5-5 µm)

Certains des bancs de mesure permettent de réaliser des expérimentations en température de 5 à 350 K.

►Description des éléments de caractérisation

Mesures de Hall (FOTON-INSA et IETR-GM)

Remarque : la gamme de températures est 10-300 K

Mesures 4 pointes Jipelec (IETR-GM)

3 stations de mesure sous pointes (ITER-GM, FOTON-INSA)

Traceur Tektronik 370A: mesures I(V) (AC, DC), faible et forte tension (2 kV)
Traceur Agilent 1500 : mesure I(V), C(V), impulsionnel, tension max 40V
Impédancemètre HP4192A : mesure de R (1 à 10^6 ohm ), L (de 0.019 nH à 1000 H), C (de 0.1 fF à 199 mF), pour des fréquences de 5 Hz à 13 MHz
Capacimètre HP4280A : mesure @ 1 MHz (sous 10-30 mV)

Remarques :

Une station de mesure réservée aux formations
Caractéristiques de composant, mesure de résistance carrée (méthode TLM et c-TLM), mesure de résistivité, mesures d’impédances, etc …
Mesure de 10-300 K

Bancs de caractérisation optique visible-IR (0.2- 12 µm) (FOTON-INSA)

Spectroscopie de type : photoluminescence, absorption, transmission, réflexion, excitation de photoluminescence (PLE), balayge de photoluminescence (SPL)
3 lasers CW : 407 nm (50 mW), 532 nm (250 mW), 1064 nm (200 mW)
Montage co-focale, spot de 40 µm
2 spectromètres à barrettes de détécteurs : Si (0.3-1,1 µm, résolution 1,6 nm), et InGaAs étendu (0.9-2,1 µm, résolution 5 nm)
5 bancs de mesure avec monochromateurs Jobin-Yvon : un haute résolution JY HR 1000, 2 JY 640, 2 JY 250.
Détecteur monocanal : PbS (Peltier), PbSe (Peltier), InSb (77K), Ge (300 et 77 K), Si, MCT, bolomètre : gamme spectrale couvertes de 0,2 à 12 µm.
Lampes Tungstème (150 W) (pour banc de mesure absoprtion, réflexion)

Remarque : toutes ces mesures sont réalisables de 10 à 350 K.

Ellipsomètre spectroscopique UV-MIR (0,2-2,1 µm) HORIBA (IETR-GM)

Goniomètre 40-90°
µspot 50 µm
Deux détecteurs : barrettes de détecteurs Si (0,2-1 µm) et détecteur InGaAs étendu (0,7-2,1 µm)

Banc de caractérisation optique pompe-sonde en régime femto-seconde (1,4-1,64 µm)

Chaîne laser femto-seconde :
– Laser YAG doublé CW : 530 nm, P=30W
– Laser Ti:Sa : 800nm, pulse=130 fs, taux de répétition 80 MHz, <P>=4 W
– Laser OPO : 1440-1640 nm, pulse 130 fs, 80 MHz, <P> = 300 mW
– Sources à impulsions à supercontinuum (fibre PCF, largeur spectrale : 50 nm, centrée selon pompe (autour de 1,55 µm)
Détecteur InGaAs
Pompe/sonde co-focale, polarisation croisée, double modulation.

Banc de caractérisation électro-optique de dispositifs VCSELs MIR (0,7-1,7 µm) (FOTON-INSA)
Banc de mesures sous excitation optique
– 2 lasers de pompes @ 1.064 µm : CW (P=1W), pulsé (1ns, 5 kHz, <P>= 100 mW)
– Spot de diamètre 10 µm, fibre de collection gros coeur (62 µm)
– Mesures de caractéristique P(I) et I(lambda) (détecteur Ge calibré, et analyseur de spectre Tektronik)
– Régulation température par Peltier (10-60 °C)
Banc de mesure sous excitation électrique
– Mesure de caractéristique I(V), P(I) et I(lambda) (détecteur Ge calibré, et analyseur de spectre Tektronik)
– Banc de mesures sous pointes
– Source courant CW keithley2400 (50pA-1 A, Pmax=22 W), pulsé ILX3811 (pulse : 100ps-1000 µs, 0-200 mA)
– Fibre de collection gros coeur (100 µm)
– Régulation de température par Peltier et controleur ILX (10-60 °C)
Gamme de température 10-300 K

Deux bancs de caractérisation électro-optique de diodes lasers MIR (0,7-1,7 µm) et IR (1,5-5 µm) (FOTON-INSA)

Mesures de caractéristiques I(V), P(I), I(lambda)
Détecteur InGaAs (MIR) ou InSb refroidi (IR), analyseur de spectres optiques Tektronik (IR) ou spectromètre Jobin-Yvon JY640
Banc de mesure sous pointes
Régulation de température par Peltier
Gamme de température 10-300K

Banc de caractérisation d’absorption par photocourant MIR (1-1,7 µm) (FOTON-INSA)

Remarques : Les mesures sont effectuées sous pointes à température ambiante, ou sur puces après bonding.

L’ensemble des expérimentations électro-optiques permettent de réaliser des expérimentations de 10 à 350 K à l’aide de trois cryostats :

Cryostat He ARS à recyclage et compresseur 10-350 K (FOTON-INSA)

Applications : caractérisations photoluminescence, photocourrant, VCSELs, …

Cryostat He Oxford à circulation 10-300 K (FOTON-INSA)

Un accès électrique sous pointe, avec déplacement micrométrique (X, Y, Z)
Un accès optique par fibre optique fuorée (IR) interne, avec déplacement micrométrique (X, Y, Z)
Gamme spectrale 0,4-8 µm
Applications au binoculaire : caractérisation lasers ‘edges’ , visible, MIR, IR

Cryostat N2 100-350K (FOTON-INSA)

Un accès électrique sous pointe, avec déplacement micrométrique (X, Y, Z)
Un accès optique par fibre optique silice (MIR) avec déplacement micrométrique (X, Y, Z)
Applications au binoculaire : caractérisations lasers ‘edges’ MIR