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A. CORNET et J.-P. DEVILLE
Diffraction et fluorescence sous incidence rasante
L’application de la formule (4.9) montre que l’épaisseur Lmin est, au maximum,
d u n e dizaine de nm. L‘étude théorique complète montre que cette épaisseur
augmente de manière relativement progressive pour des angles a pas trop supérieurs à ac (ala, < 2) : l’épaisseur est donnée par :
2 .
L = -sina
P
(4.10)
p est le coefficient d’absorption linéaire.
On peut analyser des couches minces sous incidence rasante, ou voisine, et
déterminer leur structure par diffraction ou leur composition par fluores~ e n c e ( ~ ) ( ~ ) ( ~ ) .
(Exemples d‘application à la diffraction au Chap. 5, Sect. 4.1).
Reflectometrie spéculaire et diffuse
L’angle limite est lié à la densité électronique en surface ; u n matériau rugueux
se comporte comme s’il présentait des fluctuations superficielles de densité électronique. L’étude expérimentale de l’intensité réfléchie autour de ac (réflexion
spéculaire) permet d’accéder à une mesure de cette rugosité ; parmi les modèles
proposés, on peut citer celui de Névot et Croce(7) établi à partir d u n e distribution
gaussienne des hauteurs des pics de rugosité.
Si la surface est recouverte par une couche mince d’épaisseur e , on observera
des interférences provoquées par la différence de marche entre les rayons réfléchis sur la couche mince et ceux réfléchis à l ’ i n t e r f a ~ e @ ~ [ ~ ~ [ ’ ~ ~ .
L‘intensité réfléchie présente une alternance de maximums et de minimums
ou franges de Kiessig (Fig. 4.7) de période :
a
d a = -
2e
( 4 . 1 1 )
Avec deux couches minces d’épaisseurs pas trop voisines, on observera u n
double système d’oscillations.
(4) Brunel M., Arnaud Y. et Moncoffre N., Diffraction X en incidence très rasante.
Application aux surfaces d‘aciers, Analusis 16 (5) (1988) 279-286.
(5) Brunel M., Rayons X rasants et surfaces, J. Phys. NFrance 6 (1996) 321-340.
(6) Andreazza P., De Buchère X. et Erre R., Diffraction des rayons X en incidence rasante
pour l’analyse des transformations structurales de surfaces d’aciers induite par implantation ionique multiple, J. Phys. NFrance 6 (1996) 399-408.
(7) Névot L. et Croce P., Caractérisation des surfaces par réflexion rasante de rayons X.
Application a I’étude du polissage de quelques verres silicates, Rev. Phys. Appl. 15 (1980)
761.779.
(8) Pardo B., Bridou F. et Maaza M., Réflectométrie X et diffusion aux petits angles,
J. Phys. NFrance 6 (1996) 351-366.
(9) Bridou F. et Pardo B., Utilisation du spectre de Fourier des courbes de réflectivité X
pour l’étude d’empilements de couches minces, J. Phys. NFrance 6 (1996) 367-383.
(10) Duval H., Malaurent J.C., Cauchon G. et Dhez P., Étude de matériaux multicouches
par reflectivité X en incidence rasante. Méthode par dispersion d’énergie. Comparaison
théorie-expérience, J . Phys. N France 6 ( 1996) 409-4 14.
A. CORNET et J.-P. DEVILLE
Diffraction et fluorescence sous incidence rasante
L’application de la formule (4.9) montre que l’épaisseur Lmin est, au maximum,
d u n e dizaine de nm. L‘étude théorique complète montre que cette épaisseur
augmente de manière relativement progressive pour des angles a pas trop supérieurs à ac (ala, < 2) : l’épaisseur est donnée par :
2 .
L = -sina
P
(4.10)
p est le coefficient d’absorption linéaire.
On peut analyser des couches minces sous incidence rasante, ou voisine, et
déterminer leur structure par diffraction ou leur composition par fluores~ e n c e ( ~ ) ( ~ ) ( ~ ) .
(Exemples d‘application à la diffraction au Chap. 5, Sect. 4.1).
Reflectometrie spéculaire et diffuse
L’angle limite est lié à la densité électronique en surface ; u n matériau rugueux
se comporte comme s’il présentait des fluctuations superficielles de densité électronique. L’étude expérimentale de l’intensité réfléchie autour de ac (réflexion
spéculaire) permet d’accéder à une mesure de cette rugosité ; parmi les modèles
proposés, on peut citer celui de Névot et Croce(7) établi à partir d u n e distribution
gaussienne des hauteurs des pics de rugosité.
Si la surface est recouverte par une couche mince d’épaisseur e , on observera
des interférences provoquées par la différence de marche entre les rayons réfléchis sur la couche mince et ceux réfléchis à l ’ i n t e r f a ~ e @ ~ [ ~ ~ [ ’ ~ ~ .
L‘intensité réfléchie présente une alternance de maximums et de minimums
ou franges de Kiessig (Fig. 4.7) de période :
a
d a = -
2e
( 4 . 1 1 )
Avec deux couches minces d’épaisseurs pas trop voisines, on observera u n
double système d’oscillations.
(4) Brunel M., Arnaud Y. et Moncoffre N., Diffraction X en incidence très rasante.
Application aux surfaces d‘aciers, Analusis 16 (5) (1988) 279-286.
(5) Brunel M., Rayons X rasants et surfaces, J. Phys. NFrance 6 (1996) 321-340.
(6) Andreazza P., De Buchère X. et Erre R., Diffraction des rayons X en incidence rasante
pour l’analyse des transformations structurales de surfaces d’aciers induite par implantation ionique multiple, J. Phys. NFrance 6 (1996) 399-408.
(7) Névot L. et Croce P., Caractérisation des surfaces par réflexion rasante de rayons X.
Application a I’étude du polissage de quelques verres silicates, Rev. Phys. Appl. 15 (1980)
761.779.
(8) Pardo B., Bridou F. et Maaza M., Réflectométrie X et diffusion aux petits angles,
J. Phys. NFrance 6 (1996) 351-366.
(9) Bridou F. et Pardo B., Utilisation du spectre de Fourier des courbes de réflectivité X
pour l’étude d’empilements de couches minces, J. Phys. NFrance 6 (1996) 367-383.
(10) Duval H., Malaurent J.C., Cauchon G. et Dhez P., Étude de matériaux multicouches
par reflectivité X en incidence rasante. Méthode par dispersion d’énergie. Comparaison
théorie-expérience, J . Phys. N France 6 ( 1996) 409-4 14.