Ellipsométrie sur champ sépculaire et diffus : théorie et expérience

Ellipsometry on specular and scattered field : theory and experiment

• Auteur / Autrice : Olivier Gilbert
• Direction : Claude Amra, Carole Deumié-Raviol
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique, optronique et systèmes
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Granularité (optique)

Polarimétrie

Rugosité

Lumière -- Diffusion

Couches minces

Ellipsométrie

Résumé

Nous avons développé un ellipsomètre basé sur une modulation élasto optique de la polarisation. Par comparaison au montage polariseur/analyseur tournant, les performances du banc, en terme de précision et de rapidité, ont été améliorées. Les mesures spéculaires ont permis de détecter la présence de contamination sur un composant, sans connaissance préalable de son indice de réfraction. Nous avons ensuite étendu la mesure du déphasage polarimétrique au champ diffus. Dans le cas de composants faiblement perturbés, il est possible de discriminer l'origine, surfacique ou volumique, de la diffusion. Nous avons mis en évidence les effets d'interférences surfaces/volumes, et la sensibilité à la décorrélation dans les multicouches. Enfin, pour les composants très hétérogènes, qui nécessitent de prendre en compte la dépolarisation, la mesure du déphasage polarimétrique du speckle résolu constitue une véritable signature et ouvre la porte aux problèmes de reconstruction en champ lointain

An ellipsometer based on an elasto optic modulation of polarization has been developped. Compare to a rotating polarizer setup, the performances, in term of accuracy and speed, have been significantly improved. Specular measurements make it possible to detect the presence of contamination on a component, without preliminary knowledge of its index of refraction. The measurement of polarimetric phase has been extended to the scattered field. In the case of components slightly heterogeneous, it is possible to discriminate the source of scattering (surface or bulk). We highlighted the effects of interferences between surfaces and bulks, and the sensitivity to cross-correlation effects in the multilayers. At last, in the case of very heterogeneous components, which require to take cross-polarization into account, the measurement of the polarimetric phase of the speckle reveals a specific signature of all components.