Description d'un nanoindenteur à force électrostatique

(Reçu le 4 mars 1996, révisé le 13 juin 1996, accepté le 13 juin 1996)

Abstract
In this paper is presented a new apparatus for the mechanical characterization of thin films and coatings, under very low loads. In the present state, the penetration depth can be obtained, in normal conditions, with an accuracy of a few Angstroms. The electrostatic applied force ranges between 10 ^-7 N and 0.2 N. Through the use of piezoelectric transducers indents can be localized with an accuracy of a few nanometers. The design makes the apparatus practically insensitive to thermal drift and the compactness of the mechanical part lowers the effect of parasitic mechanical vibrations.

Résumé
Cet article présente un appareil de conception nouvelle destiné à la caractérisation mécanique des films minces, et des revêtements métalliques sous très faibles charges. En l'état actuel de la réalisation, la profondeur de pénétration peut être mesurée, en environnement normal, avec une résolution de quelques Å, la force appliquée, d'origine électrostatique pouvant varier de 10 ^-7 N à 0,2 N. L'utilisation d'actuateurs piézo-électriques permet de positionner les empreintes avec une précision de l'ordre de quelques nanomètres. De par sa conception, l'appareil apparaît pratiquement insensible aux fluctuations thermiques et ne nécessite donc pas d'ambiance thermostatée. La structure compacte de la tête de mesure rend également l'ensemble peu sensible aux vibrations parasites