ESFOSCAN
ESFOSCAN es un equipo avanzado basado en el modelo PHI VersaProbe 4 Scanning XPS Microprobe de Physical Electronics (ULVAC-PHI). Permite hacer mediciones XPS (espectroscopía de fotoelectrones para rayos X), UPS (espectroscopía de fotoelectrones por ultravioleta) y LEIPS (espectroscopía por fotoemisión inversa con electrones de baja energía). Es el primero de sus características en el Estado Español y uno de los primeros en Europa y el mundo.
Características del equipo
Este equipo está equipado con una sonda de rayos X que puede microenfocar y escanear la muestra, combinando medidas muy resueltas en área que incluyen imágenes de electrones secundarios, con nanomedidas respecto al eje de profundidad. Este proceso se lleva a cabo con una gran rapidez gracias a las tecnologías de adquisición de datos más avanzadas del mercado (lentes de entrada de analizador de alta transmisión).
Además de este revolucionario sistema, el equipo cuenta con una serie de características que aumentan la versatilidad del mismo en comparación con el equipo anterior, y que sitúan al ESFOSCAN como el equipo de referencia europeo en el marco de análisis fisicoquímico de superficies, interfaces y estructuras multicapa donde destacamos:
- 3 cañones de decapajes diferentes (argón monoatómico, moléculas de fulereno C60 y clústeres de argón) para poder hacer perfiles de profundidad en todo tipo de muestras (orgánicas, inorgánicas o mixtas) sin daño químico y así poder obtener datos de entorno químico a corto alcance a diferentes profundidades de material.
- Neutralización dual (cargas positivas y negativas) para poder estudiar materiales aislantes y que se carguen de forma diferente a distintas profundidades.
- Rotación e inclinación compucéntrica Zalar para optimizar las medidas de las interfaces.
- Modos de aceptación de ángulos bajos y software de análisis específico para el análisis de espesuras de capas ultrafinas del orden del nanómetro.
- Platina con calentamiento y enfriamiento (de -120 °C a 500 °C) y 4 contactos eléctricos para poder hacer experimentos con variación de temperatura y de voltaje in situ durante las medidas.
Aplicaciones de la tecnología
El ESFOSCAN permite realizar análisis químicas cualitativas y cuantitativas de las superficies de muestras sólidas a escala nanométrica (analizando una profundidad de solo 5 nm) y a escala micrométrica en cuanto a la resolución lateral (área de medición). Durante el análisis, el equipo puede determinar también la concentración de todos los elementos químicos, a excepción de H y He, con límites de detección de un 0,1% atómico elemental, y evaluando el entorno químico a corto alcance (tipo de enlace químico) de estos elementos. También se pueden hacer perfiles químicos de profundidad para estudiar interfaces y estructuras multicapa.
Por otro lado, el hecho de combinar las técnicas UPS y LEIPS con un mismo punto de una muestra sin tener que moverla, proporciona datos de los principales parámetros para conocer la estructura de bandas de estas superficies e interfaces (como medidas de la banda prohibida: HOMO, LUMO, afinidad electrónica, energía de ionización, brecha de banda y función de trabajo).
Todo esto es esencial en campos como las ciencias y tecnologías de materiales, las ciencias y tecnologías químicas, las ciencias físicas, la nanotecnología y la fotónica. Las posibilidades de estudio que ofrecen todas las características del ESFOSCAN contribuirán al avance de la investigación frontera en múltiples campos como son el de las aleaciones metálicas, los materiales cerámicos, los polímeros y los plásticos, revestimientos, implantes dentales, materiales compuestos, semiconductores, compuestos inorgánicos y orgánicos, identificación de contaminantes superficiales, química interficial, catálisis, energía, absorción de fármacos, dispositivos microelectrónicos, sensores, corrosión, funcionalización de superficies, capas finas, metalurgia, materiales nanoestructurados o estudios de obras de arte.
Financiación
Este equipamiento ha sido financiado en su totalidad con fondos europeos en la convocatoria de adquisición de equipamiento científico-técnico 2021 del Fondo Next Generation EU, Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia / Proyecto EQC2021-006905-P, por un importe de 1.251.100 €.
Ubicación
El equipo se encuentra instalado en la Unidad de Microscopia Electrónica y Técnicas afines en el edificio de los CCiTUB.