L'épaisseur d'un film est généralement mesurée à l'aide de différentes techniques.
Les méthodes les plus courantes sont les techniques mécaniques telles que la profilométrie à stylet et l'interférométrie.
Ces méthodes reposent sur le principe de l'interférence pour mesurer l'épaisseur.
Il s'agit d'analyser la lumière réfléchie par les interfaces supérieure et inférieure du film.
L'épaisseur est cruciale car elle influence les propriétés électriques, optiques, mécaniques et thermiques du film.
Elle varie de quelques nanomètres à quelques microns.
4 méthodes clés expliquées
1. Profilométrie au stylet
La profilométrie au stylet consiste à balayer physiquement la surface du film à l'aide d'un stylet pour mesurer les différences de hauteur.
Ces différences de hauteur correspondent à l'épaisseur.
Elle nécessite une rainure ou une marche entre le film et le substrat.
Celle-ci peut être créée en masquant ou en enlevant des parties du film ou du substrat.
2. Interférométrie
L'interférométrie utilise les motifs d'interférence créés par les ondes lumineuses réfléchies par les surfaces supérieure et inférieure du film.
Elle nécessite une surface très réfléchissante pour observer clairement les franges d'interférence.
L'épaisseur est déterminée en analysant ces franges.
Ces franges sont affectées par la différence de chemin optique entre les deux faisceaux réfléchis.
3. Choix de la technique de mesure
Le choix de la technique de mesure dépend de facteurs tels que la transparence du matériau.
Il dépend également des informations supplémentaires requises, telles que l'indice de réfraction, la rugosité de la surface, etc.
Par exemple, si le film est transparent et que son épaisseur est comprise entre 0,3 et 60 µm, un spectrophotomètre peut être utilisé efficacement.
4. Importance de l'épaisseur
L'épaisseur des films minces est essentielle car elle a un impact direct sur leurs propriétés.
Dans les nanomatériaux, où l'épaisseur peut être aussi faible que quelques atomes, une mesure précise est essentielle pour garantir la fonctionnalité et les performances souhaitées.
Les industries utilisent ces mesures pour optimiser la conception et la fonctionnalité des produits.
La mesure précise de l'épaisseur est donc un aspect essentiel des processus de fabrication.
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