Conception et réalisation d'un nouvel ellipsomètre automatisé, achromatique, à modulation de polarisation Faraday

Design and realization of a new automatized and achromatic ellipsometer using a faraday polarization modulator

• Auteur / Autrice : Hassan Sahsah
• Direction : Jean Monin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Optique, opto-électronique
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Saint-Etienne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Faraday, Effet

Ellipsométrie

Résumé

Dans ce travail de thèse nous présentons un nouvel ellipsomètre facile à réaliser et à mettre en œuvre, permettant des mesures d'excellente précision. La méthode ellipsométrique que nous avons conçue utilise une modulation sinusoïdale de la polarisation lumineuse, obtenue par effet Faraday d'un liquide. Cette méthode ne fait intervenir ni lame quart d'onde, ni autre compensateur optique, ni de pièce mécanique en rotation continue à fréquence assez élevée comme dans beaucoup d'ellipsomètres commercialisés. Les paramètres ellipsométriques sont mesurés à l’équilibre (méthode de zéro) lorsque les azimuts d'un analyseur bivoie (prisme de Rochon) sont calés sur les axes de la vibration elliptique réfléchie. L'alignement azimutal des polariseur et analyseur est effectué à l'aide d'une méthode originale qui conduit à beaucoup de précision et que tout utilisateur peut facilement mettre en œuvre. L’évaluation et la réduction de toutes les erreurs systématiques qui affectent la méthode ellipsométrique en général sont soigneusement décrites. Le dispositif ellipsométrique construit a été testé en effectuant des mesures sur des matériaux massifs (silice fondue, or). Il a été testé, aussi, en effectuant des mesures d'indice et d’épaisseur d'un film mince déposé sur un substrat (SiO2/ Si et YF3/Ar), à plusieurs angles d'incidence et à plusieurs longueurs d'onde.