An ultra-rapid freezing device (100) adapted for cooling a sample (1), comprises a substrate chip (10) being adapted for cooling the sample (1), and at least one sample carrier (20) being adapted for accommodating the sample (1) and comprising at least one heatable support (21), through which the at least one sample carrier (20) is attached to the substrate chip (10). Preferably, the at least one sample carrier (20) is attached to the substrate chip (10) in a suspended manner. Furthermore, a method of ultra-rapid freezing a sample (1) is described. The at least one sample carrier (20) can be switched between a heated state at which a thermal gradient is formed relative to the substrate chip (10) and a cooled state at which a thermal equilibrium is formed relative to the substrate chip (10).Linvention concerne un dispositif (100) de congélation ultra-rapide adapté pour refroidir un échantillon (1), qui comprend une puce de support (10) adaptée pour refroidir léchantillon (1) et au moins un porte-échantillon (20) adapté pour reprendre léchantillon (1) et comprenant au moins un support (21) apte à être chauffé par lequel le ou les porte-échantillons (20) sont fixés sur la puce de support (10). Le ou les porte-échantillons (20) sont de préférence fixés sur la puce de support (10) de manière suspendue. En outre, linvention décrit un procédé de congélation ultra-rapide dun échantillon (1). Le ou les porte-échantillons (20) peuvent être passés dun état chauffé, dans lequel un gradient thermique est formé par rapport à la puce de substrat (10), à un état refroidi, dans lequel un équilibre thermique par rapport à la puce de substrat (10) est établi.