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Microscopie à effet tunnel

Microscopie à effet tunnel

Le microscope à effet tunnel est une technique qui permet de sonder les états électroniques de la surface des matériaux, ce qui permet en général d’avoir des informations sur la topographie de la surface. La première réalisation de cet instrument a valu le prix Nobel à Gerd Karl Binnig et Heinrich Rohrer en 1986, partagé avec Ernst Ruska pour la réalisation du microscope électronique. La technique consiste à approcher une pointe de la surface à étudier. Une différence de potentiel est établie entre pointe et surface. Si la pointe s’approche suffisamment mais sans toucher la surface, il peut y avoir un courant qui circule entre pointe et surface grâce aux électrons qui traversent la barrière de potentiel par effet tunnel. Une image de la topographie de la surface peut être faite en faisant balayer la pointe sur la surface. Il est possible d’obliger le courant pointe-surface à rester constant et de mesurer le déplacement de la pointe pour vérifier cette condition. De cette manière on a accès à la topographie de la surface.

Principe de la microscopie à effet tunnel. Une pointe est approchée du système à étudier et une différence de potentiel est induite entre pointe et échantillon. Pour effectuer des images, on balaie la surface avec la pointe dans une région rectangulaire.

Film sur le principe de la microscopie à effet tunnel. Courtoisie de Julien Bobroff.