Matériaux Avancés

Imagerie hyperspectrale globale au service de la prochaine génération de matériaux avancés

Effectuez vos mesures dans des paramètres réalistes sans endommager votre film ou votre appareil

Un matériau avancé peut être décrit comme un matériau nouveau ou transformé qui bénéficie de gains d'efficacité significatifs par rapport aux matériaux plus traditionnels.

En utilisant la technologie photonique de pointe pour capturer des données spectrales à haute résolution, l'imagerie hyperspectrale peut fournir une compréhension complète de la composition et des propriétés des matériaux avancés. Ces informations sont essentielles pour améliorer les performances et la durabilité de ces matériaux, ce qui les rend plus utiles et plus efficaces pour les applications industrielles. Chez Photon etc. nous exploitons la puissance de l'imagerie hyperspectrale pour contribuer à façonner l'avenir de la technologie des matériaux avancés.

Photon etc. se spécialise actuellement dans trois sous-secteurs clés des matériaux avancés :

Matériaux solaires Nanomatériaux Semi-conducteurs

Solaire : Optimiser le développement de nouveaux matériaux photovoltaïques

Le domaine des matériaux photovoltaïques ne cesse de s'étendre et la diversité des cellules solaires n'a jamais été aussi grande. Le silicium n'est plus le seul candidat sur le marché croissant de l'énergie solaire : les cellules solaires à couche mince basées sur le tellurure de cadmium (CdTe) ou le cuivre indium gallium sélénium (CIGS) prennent leur part de marché. En outre, la pérovskite gagne également en popularité en raison de son efficacité d'absorption élevée et de son faible coût de production. Toutefois, ces nouveaux candidats nécessitent une surveillance plus avancée en raison de leur structure plus complexe.

L'imagerie hyperspectrale est une technique non destructive qui permet d'identifier les défauts, les joints de grains, la ségrégation des phases, de cartographier les inhomogénéités, de quantifier les zones déficientes et de comprendre les processus de dégradation. Cette technique permet donc d'améliorer les méthodes de fabrication de la prochaine génération de matériaux solaires.

Caractérisation de matériaux photovoltaïques et cellules solaires

Nanomatériaux : un éventail d'applications potentielles

Les nanomatériaux, y compris les nanoparticules plasmoniques (telles que l'or, l'argent, le cuivre) et les nanotubes de carbone, ont un large éventail d'applications potentielles dans des domaines tels que la médecine, l'électronique, les cellules photovoltaïques, la catalyse, etc. La technologie photonique joue un rôle de plus en plus important dans la croissance et le progrès de ces matériaux en permettant un contrôle précis de leur synthèse et de leur manipulation.

La photonique offre la possibilité de contrôler la taille, la forme et la chimie de surface des nanomatériaux, ce qui peut grandement influencer leurs propriétés physiques et chimiques. De plus, l'imagerie hyperspectrale peut être utilisée pour caractériser et optimiser les propriétés des nanomatériaux, conduisant à des applications plus efficaces dans ces divers secteurs.

Webinaire : Une nouvelle technique d'imagerie hyperspectrale globale sur fond noir

Semi-conducteurs : contrôles de performance améliorés grâce à l'imagerie hyperspectrale

Les semi-conducteurs sont un élément indispensable des appareils électroniques tels que les ordinateurs, les smartphones, les tablettes, les équipements médicaux et les consoles de jeux. Face à la demande croissante d'appareils plus petits et plus puissants, l'industrie des semi-conducteurs est constamment à la recherche de moyens d'améliorer leurs performances. Les outils spectroscopiques ont le potentiel de renforcer la croissance des semi-conducteurs en permettant des tests plus rapides et plus précis, en permettant un meilleur contrôle de la qualité pendant les processus de fabrication et en développant de nouveaux matériaux et processus qui peuvent améliorer la performance des semi-conducteurs.

Défauts dans le SiC 

Imagerie globale

L'imagerie hyperspectrale globale est une technique non destructive combinant la spectroscopie et l'imagerie, où chaque image est acquise à une bande étroite de longueurs d'onde. Des données de photoluminescence, d'électroluminescence, de transmittance et de réflectance résolues spectralement et spatialement peuvent être acquises. En analysant cette combinaison d'informations spatiales et spectrales, il est possible de marquer certaines signatures spectrales et de les attribuer à des éléments d'un échantillon donné.

En revanche, une mesure spectrale effectuée à l'aide d'une technologie de balayage linéaire ou point par point nécessite le déplacement de l'échantillon, du capteur ou de la source d'excitation. L'imagerie globale ne nécessite pas de reconstruction d'image et, comme l'ensemble du champ de vision est imagé simultanément, les trajectoires des objets en mouvement peuvent être reconstruites.

Dans la plupart des configurations confocales, l'excitation se fait en un point (~1μm2), ce qui laisse la zone environnante au repos. Cela conduit à une diffusion latérale des charges vers les régions plus sombres. Cela a pour effet de réduire l'intensité du signal PL. Il faut donc augmenter considérablement la puissance d'excitation pour pouvoir observer le signal. En outre, cette densité de puissance élevée est loin de correspondre à ce que le matériau photovoltaïque connaîtra dans des conditions réelles. En revanche, dans l'imagerie globale, l'éclairage uniforme réduit la diffusion des charges. Cet éclairage uniforme permet de réaliser des expériences PL dans une plage de 0,1 soleils ou jusqu'à 500 soleils, ce qui correspond au mode de fonctionnement réaliste du matériau PV.