Au cœur des semi-conducteurs (partie 1/2)

[Musique] avec cette vidéo inaugure un nouveau format que j'ai basiquement appelé microscopie et qui va me permettre de vous présenter des composants ou des éléments spécifiques aussi bien à travers mes microscope optique que mon microscope électronique à balayage alors ça restera un format court pas plus de cinq minutes mais que je devais être en mesure de produire relativement régulièrement parce que contrairement au reste des vidéos de la chaîne celui ci ne devrait pas me prendre beaucoup de temps à produire le point culminant de ce genre de petites vidéos sera la découverte du composant ou de l'échantillon par le biais du microscope électronique à balayage qui est capable de produire des images singulières très précise avec un extrême grossissement le modèle dont je dispose dans mon labo est un microscope de table donc c'est un petit modèle mais qui est quand même capable d'aller jusqu'à un grossissement max de 45 mille fois et chaîne youtube sur les semi conducteurs oblige on commence cette série par l'observation de quelques semi conducteurs notamment la diode le transistor bipolaire et quelques petits circuits intégrés et ça va vous permettre de voir à une échelle de quelques dizaines de micromètres à quoi ressemble leur coeur et vous allez sans doute vous rendre compte que le plus la vidéo va défiler et puis la complexité des images que je veux obtenir va augmenter on va commencer par la diode qui est le plus simple des semi-conducteurs et qui dispose de la fameuse jonction pn dans laquelle la magie opère et c'est précisément cette jonction que nous allons tenter d'observer mais d'abord il faut l'exposé car elles se cachent au centre de la diode donc il faut briser son cylindre noir sans affecter la jonction et elle se trouve précisément ici tous les composants a observé doivent être placés sur une pastille de carbone coller à la surface du porte échantillon du microscope ce qui est le cas ici pour la diode voici le porter chantillon en question le composant doit ensuite être déplacée à un minimum 2 mm en dessous de sa surface et je peux enfin l'insérer dans la baie de chargement et tout ça va opérer dans le vide partiel puisqu'il s'agit d'un microscope environnementale contenant une chambre avec une pression d'à peine une centaine de pascal d'ailleurs voici la pompe externes qui peuvent fonctionner en continu pour maintenir constante la pression nécessaire la caméra interne nous permet de garder tout le temps un oeil sur l'échantillon est de pouvoir également se repérer lorsqu'on est en mode d'imagerie électronique et nous y sommes justement et tout contrôler à partir de l'interface utilisateur du microscope et voici la première image en haute définition de la jonction pn la longueur de la règle est blanche en bas donne une indication sur le rapport d'échelle ici la distance entre ces deux extrémités et 280 micromètres et maintenant elle est de 430 micromètres un grossissement de 310 fois on passe maintenant à un autre semi conducteurs traditionnel le transistor bipolaire qui lui contient une fonction npn son observation est plus délicate car contrairement à la diode elle repose à plat sur un minuscule support et pour y accéder sans briser le support le mieux est encore de calciner le boîtier comme je lé fais là voilà le support est intacte et la jonction est ici est en observation à la loupe binoculaire on n'en apprendra pas beaucoup plus même en s'approchant à la limite optique de l'instrument parce que le carré noir visible ici ne mesure que 300 micromètres par contre ça ne posera bien entendu aucun problème au microscope électronique à balayage et c'est d'ailleurs ce qu'on va observer sans plus attendre voici un premier aperçu en temps réel de l'image électronique un grossissement de 440 x et on passe maintenant aux images en haute définition la vignette en haut à droite montre la délimitation du grossissement représenté par le carré jaune et dans cette image qui couvent balayage de 150 3 micromètres on a même l'impression d'observer la surface d'une exoplanète bien passons maintenant un échantillon plus complexes et j'ai choisi ce circuit intégré un peu particulier qui date des années 90 et qui est constituée de platine en céramique et de plusieurs puces de silicium par contre je n'ai pas le souvenir de sa référence possiblement un vieil aider ces jeux l'install donc dans le portet chantillon à plusieurs millimètres sous la surface et dans la baie de chargement est à mon avis la puce qui sera la plus intéressante à observer sur à celle du milieu je ferai aussi un cliché au niveau des fils d'or utilisé pour le partage entre les connecteurs et les broches la première image électronique en temps réel que j'obtiens et celle ci je passe en haute définition pour un maximum de détails on est à l'échelle d'un des milliers de transistor à effet de champ que contient cette puce en voici d'autres plaintes cadre et les fameux fil d'or toutes les tâches sombres sont juste des particules de poussière le cercle intégré que j'avais extrait pour un des épisodes de l'année dernière va nous servir d'échantillons pour une ultime observations et cette fois je vais le coupé en deux et concentré et plus particulièrement l'observation sur les régions à proximité de la cassure une puce est évidemment un composant éminemment fragile et ce bruit sans aucun effort comme vous pouvez le voir et disposer de cette façon sur le porter chantillon devrait nous permettre d'obtenir des images qui révéleront pas mal de détails intéressants je vais vous laisser contempler les quelques clichés que j'ai obtenue à différents grossistes en sachant que tous les parasites noir sur l'échantillon sont toujours ces particules de poussière le bandeau du bas vous renseigne aussi sur l'échelle et le niveau de grossissement ce que vous voyez apparaître est en fait la couche métallique supérieur de la circuiterie est en dessous je trouve les 30 histoires de quelques dizaines de nanomètres [Musique] [Musique] voilà on s'arrête là pour ce premier épisode de microscopie j'espère que ces petites découvertes visuels nous aurons interpellé et vous auront même mis l'eau à la bouche pour les prochaines en tout cas moi je vous salue bien bas et je vous dit la prochaine fois [Musique]