Unidad de Análisis de Superficies

Descripción

La Plataforma de Análisis de Superficies de CIC energiGUNE es un laboratorio equipado con técnicas experimentales de última generación específicas para el estudio de superficies que pueden ser utilizadas para analizar materiales en estado sólido, incluyendo películas delgadas, polvos, así como polímeros y, en algunos casos, incluso líquidos.

La composición de la superficie así como la estructura electrónica y atómica se pueden sondear mediante la combinación de varias técnicas espectroscópicas, de difracción y microscópicas complementarias: espectroscopia de fotoemisión (XPS y UPS), espectroscopia de electrones Auger (AES), microscopia de electrones Auger/microscopia electrónica de barrido (SAM/SEM), espectroscopía Raman, microscopia óptica de barrido de campo cercano (NSOM), espectroscopia Raman de punta mejorada (TERS), microscopias de sonda de barrido a presión ambiente (STM y AFM).

La Plataforma de Análisis de Superficies ofrece sus servicios tanto a los grupos de investigación del centro como a usuarios externos, como lo son otros centros de investigación, organismos públicos o empresas privadas.

Instrumentación

SISTEMA DE ANÁLISIS DE SUPERFICIE MULTITÉCNICO SPECS PARA LA ELABORACIÓN DE PERFILES DE ALTA RESOLUCIÓN XPS, AES, SEM/SAM, ISS Y PERFIL DE PROFUNDIDAD

Sistema multitécnica de análisis de superficies en ultra alto vacío que incluye XPS, AES, SEM/SAM y perfiles de profundidad con alta resolución espacial y energética, tanto en muestras conductoras como no conductoras que van desde los monocristales hasta los polímeros y polvos. El sistema posee una combinación única de métodos para la preparación y el tratamiento in situ de las muestras, proporcionada por: cuatro fuentes de evaporación por haz de electrones en la cámara de preparación, una celda de alta presión y una celda electroquímica. La parte analítica del sistema es un equipo SPECS GmbH basado en un analizador hemisférico PHOIBOS 150, una fuente de rayos-X de ánodo doble Al/Ag con monocromador FOCUS 500, una fuente de rayos-X de doble ánodo Mg/Al, un cañón de electrones altamente focalizado con emisor Schottky para SEM/SAM, un emisor de electrones FG15/40 para la compensación de la carga y un cañón de iones focalizado IQE 12/38 para tratamientos con haz de iones y la elaboración de perfiles de profundidad precisos.
RENISHAW - SISTEMA RAMAN CON NANONICS MULTIVIEW 2000 TERS

Sistema Raman Ranishaw con Nanonics Multiview 2000 TERS. Microscopio SNOM en transmisión, en recolección y reflexión, microscopio de fuerza atómica (AFM), modo sin contacto, AC acústico, LFM, MFM, microscopio confocal Raman y microscopio confocal óptico.

Este equipo permite la caracterización no destructiva de nanoestructuras e interfases en los materiales utilizados en baterías y supercondensadores mediante el estudio de las propiedades químicas y físicas con espectroscopía óptica. Estas técnicas proporcionan información avanzada de los enlaces químicos y otras variables moléculares. La espectroscopia Raman es una técnica esencial para el estudio de los materiales cerámicos y poliméricos que se utilizan comúnmente como electrodos y electrolitos en baterías y supercondensadores.
PERFILOMETRO DEKTAKXT BRUKER
La perfilometría es una técnica de sonda de contacto que proporciona información sobre la morfología de la superficie de las muestras bajo estudio. Esto es de especial interés cuando se estudia el grosor y la rugosidad de los electrodos convencionales y de película fina, así como para los electrolitos sólidos. Las principales especificaciones técnicas del sistema son:
- Mediciones de perfiles de superficie uni- y bi-dimensionales.
- Visualización de muestras con ampliación seleccionable, 1 a 4 mm FOV.
- Sensor de estilete de baja inercia (LIS 3).
- Rango de longitud de escaneo 55mm (2in.).
- Puntos por escaneo 120.000 máximo.
- Espesor de la muestra max. 50mm.
- Tamaño de la oblea max. 200mm.
- Rango vertical 1mm.
MICROSCOPIO AFM/STM AGILENT
Sistema completo de microscopía de fuerza atómica para muestras de tamaño pequeño y mediano, que incluye: dos escáneres independientes XY y Z, control de bucle cerrado para tres ejes, curvatura de fondo cero en el escáner XY, cabezal de AFM, óptica directa en el eje Z, foco motorizado en Z, precisión de la etapa XY motorizada, controlador electrónico y software.

Este equipo permite:
- La caracterización inicial de la superficie de los materiales estudiados.
- Observar su interacción con otros componentes de la batería.
- Determinar los mecanismos de degradación superficiales de los electrodos durante su vida útil.
SISTEMA DE DEPOSICIÓN PFEIFFER CLASSIC 500 SP

Este sistema de deposición está equipado con cabezas magnetron de RF y DC que permiten la deposición a baja temperatura y la versatilidad para evaporar materiales de diversa naturaleza (metales conductores, cerámicas aislantes, ...), incluyendo materiales con alto punto de fusión. El sistema tiene una cámara de entrada rápida que nos permite trabajar con muestras sensibles al aire.
SISTEMA DE DEPOSICIÓN DE LI
Sistema de ultra alto vacío para evaporar láminas finas de Li desde decenas de nanómetros hasta decenas de micras.

Las principales especificaciones técnicas del sistema son:
- Presión base < 5E-9 mbar.
- Presión durante la deposición ~10E-7 mbar
- Tamaño de la muestra: estándar 10mm x 10mm, pero pueden acomodarse muestras hasta ~25mm x 25 mm. Se pueden cargar hasta 3 muestras de una sola vez.
- Sustratos para la deposición: cualquier material compatible con el vacío.
- Las muestras pueden ser transferidas dentro y fuera sin exponerlas al aire en un contenedor hermético. Dicho contenedor cabe en la entrada estándar de una caja de guantes.