Mon projet porte sur l'elaboration d'un microscope optique en champ proche (SNOM) sans ouverture fonctionnant dans le domaine de l'infrarouge et utilisant le rayonnement synchrotron de l'ESRF comme source de lumiere infrarouge. Ce rayonnement a deux particularites bien adaptees aux etudes spectroscopiques: c'est une source de lumiere blanche couvrant la bande du proche infrarouge de 5 a 15 microns alors que les sources lasers accordables sont encore en developpement. Il est tres brillant et stable, a la fois dans le temps et dans l'espace. Une fois elaboree, le microscope sera appliquee a la spectroscopie infrarouge - essentiellement vibrationelle - et le diagnostic des materiaux et des nanostructures qui sont d'inter^et actuel pour l'industrie micro et nanoelectronique [RCB+02]. Comme mon projet est tres instrumental, le debut a ete consacre a la conception de tout un systeme de microscopie, a partir du zero et avec tout le materiel necessaire disponible a la n de la premiere annee. La seconde annee a ete consacree a l'integration et la mise en oeuvre du dispositif experimental, a la comprehension de ses fonctionnalites et a des essais de validation du nouveau outil. Apres nous nous sommes pleinement engages dans la recherche et la comprehension de cet outil unique. Nous avons commence par quelques resultats preliminaires, puis cela a ete essentiellement une question de temps experimental alloue pour obtenir les resultats que nous avions vises. Notre conguration est unique et donc les travaux que nous avons pour reference sont ceux de groupes utilisant les m^emes techniques d'exploitation dans des conditions tres dierentes. Notre principale diculte est de detecter un signal faible. Je montrerai plus loin quelques calculs qui nous y ont fait croire. Notre groupe de reference a reussi a le faire dans des conditions plus simples que les notres, mais il est utile de rappeler que cela leur a pris 3 ans pour adapter leur sensibilite a l'installation, ce qui conrme que ce sont des techniques tres dur. Notre idee de depart etait d'utiliser le rayonnement synchrotron comme source de lumiere dans l'infrarouge en raison de ses caracteristiques. Il s'agit d'une source de lumiere blanche, avec toutes les longueurs d'onde presentes en meme temps, nous permettant d'eectuer une spectroscopie, ce qui signie que nous obtiendrons une information chimique sur l'echantillon [Hil04; MGCS04]. Telle est la grande nouveaute en comparison avec les autres travaux. Il s'est avere que la lumiere est assez faible ce qui rend la recherche du signal dicile. Notre installation doit alors etre testee avec un laser, qui est de plusieurs ordres de grandeur plus puissant que le rayonnement synchrotron, et qui pourrait etre un bon outil de debogage. Cela semble une bonne alternative pour mieux comprendre les points essentiels qui doivent etre ameliores dans notre systeme. Les lasers a utiliser pourraient etre visible, infrarouge (CO2), ou accordable. Pour la spectroscopie, les lasers accordables sont non seulement moins stables mais ils sont aussi plus limites dans la gamme spectrale sur la partie infrarouge proche du spectre, que le rayonnement synchrotron. Le synchrotron de l'ESRF est mon laboratoire d'accueil, et j'ai travaille en collaboration avec le CEA-LETI pour le developpement de cet outil.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:CCSD/oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-00495332 |
| Date | 15 December 2009 |
| Creators | Silveira, Miguel |
| Source Sets | CCSD theses-EN-ligne, France |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | PhD thesis |
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