Le microscope à effet tunnel est un outil particulièrement performant pour des études de surfaces et des phénomènes de croissance, en particulier pour la caractérisation de couches épitaxiées. Il permet de caractériser les reconstructions de surface en déterminant la position des différents atomes. Sa capacité à imager une surface à une échelle allant de quelques microns jusqu'à une échelle subnanométrique constitue un apport important par rapport aux autres méthodes de caractérisation pour la compréhension des mécanismes de croissance. Cependant une exposition à l’air ambiant est susceptible d’oxyder la surface des échantillons. Aussi la meilleure solution pour ne pas perturber cette surface est le transfert de l’échantillon du bâti d’épitaxie au microscope sous ultra-vide. La connexion d’un microscope à effet tunnel à un bâti d’épitaxie est donc nécessaire, en particulier pour contrôler la qualité de la surface et effectuer des reprises de croissance. Cependant elle est rendue délicate par un certain nombre de contraintes comme la disposition des appareils existants ou l'ambiance vibratoire alors que le microscope à effet tunnel est très sensible aux vibrations mécaniques. Pour obtenir la résolution atomique sur des images de microscopie tunnel, il est nécessaire de pouvoir mesurer des corrugations de l’ordre de 100 pm (corrugation de surface sur des métaux). L'amplitude résiduelle du déplacement de la pointe par rapport à l’échantillon doit donc être inférieure à 100 pm. Pour atteindre cet objectif, nous avons combiné un microscope à effet tunnel compact et rigide et une isolation des vibrations efficace.

Dans ce chapitre nous décrivons le dispositif expérimental : dans une première partie nous présentons le système sous ultra-vide comprenant le bâti d'épitaxie et le microscope et nous décrivons la réalisation technique de la connexion. Dans une deuxième partie nous présentons une étude de la transmission des vibrations du bâti au microscope et nous montrons que la connexion réalisée permet de réaliser des caractérisations par microscopie tunnel dans un environnement vibratoire défavorable sans contraintes pour les autres expérimentations en cours sur le bâti.

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