Contribution a l' tude des couches minces par r flexion sp culaire de rayons X

Abstract

L'analyse des courbes expérimentales représentant la variation du coefficient de réflexion d'une couche mince, attaquée sous incidence rasante par un faisceau parallèle et monochromatique de rayons X, en fonction de l'angle d'attaque, conduit à la mesure de l'épaisseur et de l'indice de réfraction de la couche étudiée. Nous présentons ici quelques méthodes d'analyse pour des courbes obtenues sur des échantillons, formés d'une ou de plusieurs couches minces, d'épaisseur comprise entre 100 et 2 000 Å. Nous nous intéressons, en particulier, au cas des couches très minces eu égard à leur longueur « caractéristique » que nous définissons à l'aide de la relation de dispersion classique. Nous envisageons également le cas des couches dont la densité est plus faible que celle du substrat et examinons enfin quelques types particuliers d'empilement de couches minces. Quelques courbes expérimentales illustrent cette étude. Elles concernent notamment: l'oxydation d'un échantillon de silicium monocristallin, le recuit d'une couche de germanium, l'attaque électrolytique du nickel polycristallin, l'empilement nickel-aluminium. Nous terminons par l'étude des défauts ou irrégularités de surface pour des couches minces d'or évaporées sur support de verre poli optiquement. Une première méthode nous permet d'atteindre la valeur quadratique moyenne de ces défauts. La seconde repose sur l'introduction de couches de transition à indice variable, et convient également pour les études de diffusion de matière, dans les cas de diffusion « stratifiée ».