Cet article présente un ensemble de techniques de microscopie thermique à balayage (SThM) dédiées à l’imagerie thermique des surfaces, ainsi qu’à l’analyse de la température de surface, des propriétés thermophysiques de matériaux et des mécanismes physiques de transfert thermique aux échelles micro et nanométriques. Il met l’accent sur l’une d’entre elles : la SThM à sonde résistive. La technique y est décrite en détails : son instrumentation et ses différents modes opératoires, les paramètres d’influence de la mesure, ainsi que les stratégies proposées pour réaliser des mesures thermiques localisées, y compris les méthodologies d’étalonnage des sondes. Des conseils de bonne pratique sont donnés tout au long de l’article. Il est également question de présenter les principaux défis et les limites de la technique SThM, ainsi que les tendances actuelles pour son développement.
Les microscopies à force atomique - AFM - et électronique à balayage - MEB - sont aujourd’hui des techniques très répandues pour la caractérisation des nano-objets. Afin d’obtenir des mesures fiables à ces échelles, la traçabilité et l’évaluation des incertitudes associées à ces mesures sont primordiales. Pour les utilisateurs de ces techniques, un des moyens de connaitre les capacités métrologiques de leurs instruments est de participer à une comparaison interlaboratoire. L’organisation d’une telle comparaison à l’échelle nationale ainsi que ses résultats et conclusions sont rapportés dans cet article. Ce travail a été réalisé dans le cadre du Club nanoMétrologie, une initiative française créée par le LNE et le C’Nano – CNRS.
La poursuite du développement des nanotechnologies et des nanomatériaux nécessite de pouvoir disposer de résultats de mesure fiables et comparables, permettant : - la mise en place d’un contrôle qualité robuste pour l’amélioration des processus de production industrielle ; - de répondre aux exigences de la réglementation ; - s’assurer de l’innocuité des nanoproduits présents sur le marché. La nanométrologie, science des mesurages à l’échelle du nanomètre, a donc un rôle central à jouer. Dans ce domaine, les progrès ne seront possibles que lorsque l’offre en nanomatériaux et nanostructures de références sera élargie. Cet article fait un état des lieux des matériaux de référence disponibles à l’échelle nanométrique et décrit aussi les besoins dans deux domaines prioritaires : l’industrie des nano-objets (nanoparticules par exemple) et la nanoélectronique. De nombreuses grandeurs sont concernées, mais les besoins se concentrent en premier lieu autour de la métrologie dimensionnelle. Après une introduction sur les définitions et l’importance des matériaux de référence en métrologie, l'article rappelle les enjeux et les difficultés liés aux mesures de taille de nano-objets et de nanostructures.
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