Microscopie x par reflexion totale et par fluorescence

• Auteur / Autrice : Hussein Jibaoui
• Direction : Jacques Cazaux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Reims

Résumé

Les progres des sciences fondamentales aussi bien que ceux de la technologie passe par le developpement de nouvelles methodes d'investigation de la matiere. Parmi la proliferation de techniques existantes celles mettant en uvre des rayons x incidents et detectes (diffraction x, fluorescence x, etc) ont pour but de caracteriser le volume des materiaux et seule les mesures de reflectivite x a incidence rasante (au voisinage de la reflexion totale) donnent acces a la structure des premieres couches superficielles, mais ces mesures de reflectivite integrent les informations laterales sur des surfaces superieures au mm 2. Ce memoire a pour but de montrer, pour la premiere fois a notre connaissance, qu'il est possible d'utiliser les rayons x a incidence rasante pour former des images de surfaces et d'interfaces avec une resolution laterale de l'ordre du micron, une sensibilite aux denivellations topographiques de l'ordre du nanometre et une localisation d'ecarts angulaires a la planeite de l'ordre du microradian. Les surfaces imagees sont de l'ordre du millimetre carre et les images sont acquises en quelques secondes a l'aide d'un prototype base sur les modifications d'un microscope electronique a balayage. Ainsi donc le memoire aborde successivement les principes physiques de base, l'evaluation des performances et de nombreux resultats experimentaux etayant cette evaluation. La meme demarche est appliquee a l'etude des interfaces solide/solide et des images de topographie des interfaces ont ete obtenues grace au pouvoir penetrant des rayons x. Cette approche de la visualisation directe des interfaces constitue, a notre sens, une nouvelle voie d'investigation dans un domaine ou les techniques concurrentes s'averent impuissantes. A partir du meme instrument, nous avons enfin demontre qu'il est aussi possible de mettre en uvre une autre microscopie : la microscopie x a fluorescence a faible incidence. La faisabilite de la methode a ete illustree par des images chimiques et topographiques. Les perfectionnement a apporter a la technique aussi bien que les perspectives qu'elle ouvre sont aussi brievement evoquees.