Etude de capacités en couches minces à base d'oxydes métalliques ...

tel-00141132, version 1 - 11 Apr 2007
Chapitre 4 : Lien entre structure cristallographique et propriétés électriques
1.3. Réflectométrie de rayons X
1.3.1. Présentation et intérêt de la technique
La réflectométrie des rayons X permet de déterminer le profil de densité électronique d’une
couche mince perpendiculairement à sa surface.
Cette technique consiste à envoyer un faisceau de rayons X sur l’échantillon à analyser en
faisant varier son angle d’incidence. On mesure alors l’intensité réfléchie par la surface de
l’échantillon en fonction de l’angle d’incidence. La réflexion est totale tant que l’angle reste
inférieur à un angle critique θc, caractéristique de la surface. Lorsque l’angle d’incidence est
supérieur à l’angle critique, seule une partie du faisceau est réfléchie. La courbe de l’intensité
réfléchie en fonction de l’angle d’incidence nous renseigne sans ambiguïté sur les
compositions, les épaisseurs, les densités et les rugosités (ou distances d'interdiffusion entre
couches) des différentes couches.
La Figure 4-16 présente l’allure générale d’un spectre de réflectivité ainsi que les
informations que l’on peut en extraire.
10 0
10 -1
10 -2
10 -3
10 -4
10 -5
10 -6
0.0
Réflexion totale
Angle critique : information sur la densité
Information sur la rugosité
0.1
0.2
q(Å -1 )
Δθ=λ/2d
Epaisseur
Vecteur d’onde 4π
q = sinθ
λ
Figure 4-16 : Allure d’un spectre de réflectivité.
0.3
0.4
0.5
155