Etude en champ proche optique de films métalliques comportant

Laboratoire de Physique de l'Université de Bourgogne
Equipe d'Optique de Champ Proche - UPRESA CNRS n°5027
Faculté des Sciences Mirande - 9, avenue Alain Savary
21011 DIJON Cedex
Rapport de stage de DEA
Etude en champ proche optique de
films métalliques comportant des
cavités nanométriques
Directeurs de Stage : Laurent SALOMON & Frédérique de FORNEL
Année 1998-1999
Région de
charge négative
!!"!-Nex
x
Région neutre
Région de charge
positive
!!"!+Nex
E = Nex/ " 0
Diélectrique
Métal
"#
"$
z
z>0
z<0
#
x
2
#" ckx
#p
1.5
#s 1
0.5
00
0
1
2
3
4
5 kx
Diélectrique " 1
h
Métal "
Diélectrique " 1
" 2 = n 22
h
Métal "
$p
#
#!= c/n 2 k x
" 1 = n 21
#!= c/n 1 k x
Mét./Diél. (n 2 )
Mét./Diél. (n 1 )
0
k x = # /c n 1 sin $p
kx
Détecteur
Lumière
$
( " 1)
$
(a)
(k x ) inc
Métal
a
( " 1)
#
c
2
1
(b)
(k x ) inc
kr
0
kx
Lumière
incidente
z
x
Quartz
h
Ag
%
y
T -1
T +1
T0
dy
x
Détecteur
dx
Intensité transmise (%)
6
5
Ag/Quartz
Ag/Air
4
3
2
1
0
0
500
1000
1500
Longueur d’onde (nm)
2000
ordre 0
0.8
film mince 20 nm
quartz/air, 300 nm de dia.
0.7
0.6
Ag/Quartz
Transmission
0.5
Ag/Air
0.4
0.3
0.2
0.1
0
400
600
800
1000 1200
Longueur d’onde (nm)
1400
Dielec./Quartz ( )
Ordre 0
)
Dielec./Quartz(
0.966
0.966
0.9655
Transmittance
Transmission
Totale
0.965
0.9645
Quartz/Air ( )
)
0.964
0.9635
0.963
0.963
Ordre 0
400
400
600
800
1000 1200 1400
1400
Longueur d’onde (nm)
Longueur
d’onde (nm)
ordre 0
ordre 0
0.8
0.8
film mince 20 nm
Quartz/Air, 150 nm de dia.
0.7
0.6
0.6
M/quartz
Transmission
0.5
Transmission
0.5
M/Air
0.4
0.4
0.3
0.3
0.2
0.2
0.1
0.1
0
film mince 20nm
Quartz/Air, 225 nm de dia.
0.7
400
600
800
1000 1200
Longueur d’onde (nm)
0
1400
400
(a)
1400
(b)
ordre 0
ordre 0
0.8
0.8
film mince 20 nm
Quartz/Air, 250 nm de dia.
0.7
0.5
0.5
Transmission
0.6
Transmission
film mince 20 nm
Quartz/Air, 275 nm de dia.
0.7
0.6
0.4
0.4
0.3
0.3
0.2
0.2
0.1
0.1
0
600
800
1000 1200
Longueur d’onde (nm)
400
600
800
1000 1200
Longueur d’onde (nm)
(c)
1400
0
400
600
800
1000 1200
Longueur d’onde (nm)
(d)
1400
ordre 0
ordre 0
0.8
0.8
film mince 20 nm
quartz/air, d = 700nm
0.7
0.5
Transmission
0.6
0.5
Transmission
0.6
0.4
0.4
0.3
0.3
0.2
0.2
0.1
0.1
0
film mince 20 nm
quartz/air, d = 900 nm
0.7
400
600
800
1000 1200
Longueur d’onde (nm)
(a)
1400
0
400
600
800
1000 1200
Longueur d’onde (nm)
(b)
1400
(a)
(b)
1.8
900
900
1.6
(nm)
1.4
(nm)
1.6
1.4
1.2
0
(nm)
900
1.2
0
(nm)
900
(a)
(b)
900
900
2
(nm)
8
(nm)
12
1
4
0
(nm)
0
900
(a)
(nm)
900
(b)
7
900
900
500
(nm)
300
(nm)
5
3
100
0
(nm)
900
1
0
(nm)
900
ordre 0
0.8
film mince 20 nm
quartz/air, 300 nm de dia.
0.7
0.6
Ag/Quartz
Transmission
0.5
Ag/Air
0.4
0.3
0.2
0.1
0
400
600
800
1000 1200
Longueur d’onde (nm)
(a)
1400
(b)
900
900
2
(nm)
8
(nm)
12
1
4
0
(nm)
900
0
(nm)
900