La reflectivite differentielle comme moyen d'etude de la croissance des couches minces metalliques

par DOROTHEE GAGNOT MARTIN

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jacques Jupille.

Soutenue en 1998

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Nous definissons l'interet de la reflectivite differentielle (dr/r) comme moyen d'etude in situ et en temps reel de la croissance d'un film mince metallique. Cet outil optique est sensible aux resonances electroniques de type plasmon - les resonances de mie - excitables dans les particules metalliques, et ceci des les premiers instants de la croissance. Les positions en energie et les intensites de ces pics de resonance dependent finement de la morphologie du film. Nous avons etudie le systeme ag/tio#2(110). Il existe dans la litterature plusieurs modeles traitant la reponse optique d'un film mince constitue de particules isolees sur un substrat. Nous montrons que le modele de vlieger et al. , qui prend en compte l'interaction electromagnetique entre les particules et le substrat a tous les ordres multipolaires, est le plus satisfaisant. Ce resultat est obtenu en comparant dans plusieurs cas le spectre optique mesure en fin de croissance aux spectres calcules selon les differents modeles. Les caracteristiques morphologiques des films en fin de croissance ont a cet effet ete determinees ex situ par plusieurs techniques complementaires : afm, meb, tem et reflectivite x. Nous observons experimentalement que, dans les cas ou le facteur de forme est grand, l'une des resonances possede un epaulement. Cet epaulement est visible sur les spectres calcules par le modele de vlieger et al. Et serait la signature des effets multipolaires de l'interaction particules / substrat. Au debut de la croissance du film mince, les particules metalliques sont si petites que les effets non locaux ne peuvent etre negliges. Ils induisent une dispersion de l'energie des resonances plasmons en fonction de la taille des particules. Le suivi en temps reel de cette dispersion nous permet de mettre en evidence l'existence de deux modes de croissance des particules d'argent sur tio#2(110) : plateaux bidimensionnels ou calottes spheriques tridimensionnelles. Le mode de croissance depend des proprietes intrinseques des materiaux et des conditions de depot. A flux incident donne, il existe une temperature de transition depuis le mode de croissance bidimensionnel vers le mode tridimensionnel. Lorsque le flux augmente, la temperature de transition augmente. Ceci est decrit par un modele de croissance.


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  • Détails : 194 P.
  • Annexes : 108 REF.

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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-014064
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