La rugosite nanometrique des surfaces polies : etude experimentale par diffusion de la lumiere. application a l'etude des etalons de masse en alacrite xsh

par CHOUKI ZERRDUKI

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de FRANCIS MISEREY.

Soutenue en 1998

à CNAM .


  • Résumé

    La repartition angulaire de la lumiere diffusee par differentes surfaces polies (silicium, alacrite), eclairees sous incidence oblique a = 633 nm, est utilisee pour determiner leur rugosite a l'echelle du nanometre. La polarisation p de la lumiere incidente a ete preferee a la polarisation s parcequ'elle s'accompagne d'une depolarisation moindre de la lumiere diffusee. La rugosite est decrite par les deux parametres statistiques (hauteur quadratique moyenne) et (longueur de correlation). Dans le cas des surfaces etudiees, il est observe que la transormee de fourier de la fonction d'autocorrelation de surface est tres bien approximee par une fonction gaussienne dans sa partie eloignee de l'origine, qui contient les informations necessaires pour extraire et. Le rugosimetre optique qui a ete concu et realise a pour dynamique : 0,6 nm 20 nm ; 100 nm 300 nm. L'amelioration de l'incertitude relative sur et , de la repetabilite et de la reproductibilite ont fait l'objet d'efforts particuliers. Une etude comparative a ete menee avec d'autres appareils (ellipsometre, microscope a force atomique). Ce rugosimetre a servi a etudier les bases de plusieurs etalons de masse (1 kg) realises en alacrite xsh pour l'institut national de metrologie. La procedure choisie comporte d'abord le releve d'une cartographie (image par diffusion dans une direction donnee). La repartition angulaire de la lumiere diffusee est ensuite relevee en une trentaine de sites (aire 1 mm 2) par base d'etalon. L'etude montre que la face inferieure, sur laquelle reposent habituellement les etalons, est generalement la plus rugueuse. Il est egalement observe, qu'en depit de leur fabrication identique, les kilogrammes presentent une difference significative de rugosite superficielle, et que les moins rugueux sont les plus stables. Enfin, l'effet sur et des nettoyages-lavages du type bipm a ete mis en evidence.


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Informations

  • Détails : 175 p.
  • Annexes : 101 ref.

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  • Bibliothèque : Conservatoire national des arts et métiers (Paris). Bibliothèque Centrale.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : Th A 327
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