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Cristaux photoniques, vers une optique tout intégrée| Réf : E6308 v1
Auteur(s) : Gurvan BRASSE, Patrice CAMY
Date de publication : 10 oct. 2018
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Les caractérisations physico-chimiques qui doivent être effectuées sur les couches minces élaborées par LPE dépendent des applications visées. Néanmoins, un certain nombre d’entre elles peuvent être effectuées de manière systématique, afin de qualifier les échantillons.
4.1 Caractérisation microstructurale en microscopie
La première des caractérisations qu’il est important de réaliser est une observation de l’échantillon en microscopie optique, afin de confirmer ou pas la présence d’une couche épitaxiée et, si tel est le cas, d’en mesurer l’épaisseur ainsi que de rendre compte de manière qualitative de son aspect général : présence de fissures, état de l’interface couche/substrat, présence de bulles ou d’inclusions, homogénéité de la couche et de son épaisseur. La figure 11 présente un cliché en microscopie optique polarisée d’une coupe transverse de couche épitaxiée présentant une forte différence d’indice de réfraction avec son substrat, du fait d’un niveau de dopage élevé en ions Tm3+ ; ce contraste est par ailleurs d’autant plus marqué et facilement observable que le microscope est polarisé. Notons qu’il est nécessaire pour cette étape, de réaliser un polissage préliminaire de l’échantillon suivant une coupe transverse, afin de révéler la couche : en effet, les couches observées présentent une épaisseur allant de quelques dizaines de microns à quelques centaines de microns et, si la rugosité de la surface excède cette épaisseur, cela rend difficile, voire impossible, son observation. Il est par ailleurs possible de compléter ces premières observations par de la microscopie interférométrique, afin de mesurer la rugosité des surfaces polies (figure 11 b), ou de la microscopie confocale, pour permettre une topographie en 3 dimensions de microstructures ou de gros défauts de surface (figure 10 a).
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NANOSCIENCES ET NANOTECHNOLOGIES
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