Topographie et épaisseur des couches minces
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Avec ces dispositifs, ce sont les interférences dues à deux faisceaux de lumière
qu’on utilise pour mesurer des différences de niveau. En pratique, on met en interférence deux faisceaux cohérents provenant de la division d’un unique faisceau de
lumière. L’un de ces deux faisceaux est réfléchi par la surface de l’objet S et l’autre
par la surface de référence R devant la lentille frontale de l’objectif O avant qu’ils
n’interfèrent. Le contact mécanique entre M (ou P) et S est donc supprimé dans ces
cas-ci. L’écartement de deux franges voisines correspond dans le cas d’une lumière
réfléchie, à une différence de niveau d’une demi-longueur d’onde λ /2 (par ex, pour
une source de Na λ = 589 nm ou 546 nm pour le Hg). La différence de niveau d dans
un milieu d’indice optique n se calcule par l’équation
(2.4)
où m est le décalage relatif des franges; λ , la longueur d’onde de la lumière utilisée et n l’indice optique réel du milieu d’immersion (fig. 2.6) (par ex. pour l’air
n = 1).
Ces dispositifs optiques se prêtent bien pour des différences de hauteur jusqu’à
λ /10, soit environ 60 nm pour un éclairage en lumière jaune ( λ = 589 nm). La
mesure du décalage des franges et par conséquent celle de la différence de niveau de
la texture peuvent se faire manuellement ou automatiquement par un système
d
mλ
2n
------=
Fig. 2.5 Principe du dispositif de Mirau avec l’objectif O, la surface de référence R, miroir diviseur
M et surface de l’objet S.
O
R
S
M
Fig. 2.6 Schéma d’un interférogramme avec la longueur d’onde λ et le décalage relatif des franges m.
m
λ/2
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Avec ces dispositifs, ce sont les interférences dues à deux faisceaux de lumière
qu’on utilise pour mesurer des différences de niveau. En pratique, on met en interférence deux faisceaux cohérents provenant de la division d’un unique faisceau de
lumière. L’un de ces deux faisceaux est réfléchi par la surface de l’objet S et l’autre
par la surface de référence R devant la lentille frontale de l’objectif O avant qu’ils
n’interfèrent. Le contact mécanique entre M (ou P) et S est donc supprimé dans ces
cas-ci. L’écartement de deux franges voisines correspond dans le cas d’une lumière
réfléchie, à une différence de niveau d’une demi-longueur d’onde λ /2 (par ex, pour
une source de Na λ = 589 nm ou 546 nm pour le Hg). La différence de niveau d dans
un milieu d’indice optique n se calcule par l’équation
(2.4)
où m est le décalage relatif des franges; λ , la longueur d’onde de la lumière utilisée et n l’indice optique réel du milieu d’immersion (fig. 2.6) (par ex. pour l’air
n = 1).
Ces dispositifs optiques se prêtent bien pour des différences de hauteur jusqu’à
λ /10, soit environ 60 nm pour un éclairage en lumière jaune ( λ = 589 nm). La
mesure du décalage des franges et par conséquent celle de la différence de niveau de
la texture peuvent se faire manuellement ou automatiquement par un système
d
mλ
2n
------=
Fig. 2.5 Principe du dispositif de Mirau avec l’objectif O, la surface de référence R, miroir diviseur
M et surface de l’objet S.
O
R
S
M
Fig. 2.6 Schéma d’un interférogramme avec la longueur d’onde λ et le décalage relatif des franges m.
m
λ/2