THEORIE
La topologie de surface
L'action du Plasma altère l'architecture de surface de l'échantillon étudié. Une bonne façon de caractériser cette architecture de surface est la profilomètrie.La rugosité
La rugosité d'un matériau est la caractérisation de sa géométrie surfacique, nanométrique ou micrométrique . Les figures qui vont suivre schématisent la rugosité d'une surface et les variables régissant cette dernière.
Ra (nm)est la moyenne arithmétique des valeurs absolues des déviations des hauteurs du profile par rapport à la ligne moyenne enregistrée . En d'autres termes, la rugosité Ra (nm)est la moyenne d'une série de mesures individuelles de surfaces de pics et valées où Z(x)(nm) représente la fonction de profile de hauteur et l longueur de l'échantillon considéré(nm).[7]
Rq (nm)est la moyenne quadratique de rugosité où Z(x) (nm)représente toujours le profile de hauteur et l(nm) la longueur de l'échantillon considéré[7]. Ra et Rq (ou R(r.m.s)) sont toutes deux des représentations de la rugosité de surface , mais ces deux rugosités sont calculées différemment. Ra est calculée comme étant la valeur moyenne de rugosité des pics et vallées , rugosité moyenne des pics et vallées microscopiques et Rq la moyenne quadratique de rugosité des pics et vallées . Donc un pic un peu large ou une anomalie au niveau de la texture microscopique aura un effet (augmentation de la sensibilité de mesure) sur la moyenne quadratique Rq plus important que sur la moyenne arithmétique Ra. C'est donc par souci de précision que l'on ajoute la moyenne quadratique Rq.
Naturellement, lorsque les les paramètres Ra et Rq augmentent alors la rugosité augmente et ainsi on observera sur un diagramme de profilométrie de plus en plus de pics et vallées.[7]
Profilomètre
Le principe de fonction du profilomètre Wyko NT1100 employé dans cette étude est détaillé sur les deux figures suivantes:
Le mode VSI sert à analyser des surfaces à forte rugosité c'est donc lui que nous avons utilisé lors de nos expériences. Il est basé sur l'interférométrie (de Mirau) en lumière blanche à balayage vertical. Le principe de fonctionnement est que la lumière est réfléchie de l'échantillon pour produire des franges d'interférences. Plus les franges sont nettes et meilleur est le focus. De plus dans ce mode, la lumière blanche est filtrée avec un filtre à densité neutre préservant la petite taille de cohérence de cette dernière. Durant la mesure, l'objectif interférométrique bouge de façon verticale scannant la surface à différentes hauteurs, plus la rugosité est grande et plus le débattement verticale sera important. Ce débattement est de l'ordre de 10 micromètres pour des faibles rugosités et de 50 micromètres pour des grandes. La topographie maximale mesurable est de 1,8mm x 2,4mm : c'est le champ effectif de vue [rapport].