Élaboration de nouveaux traitements optiques hautes performances grâce à l'utilisation de la croissance en incidence rasante - DUMAS - Dépôt Universitaire de Mémoires Après Soutenance Accéder directement au contenu
Mémoires Année : 2015

Élaboration de nouveaux traitements optiques hautes performances grâce à l'utilisation de la croissance en incidence rasante

Résumé

The purpose of this study is the production of a high peformance antireflective coating. This study has been done with the company Sagem in partnership with the Institut Pprime. Both a theoretical approach and an industrial approach will be made. Conventional antireflective coatings are made by deposition of thin film at the surface of a substrate. This treatment can be carried out in a monolayer or multilayer. The performance of the single-layer treatment and thin film interference made by multiple-layers are poorer than the performances of the gradient index method. However the production of such coating is limited due to the absence of materials with refractive index close to the refractive index of air. However, it’s possible by nanostructuring materials to introduce porosity within them and lowering at the same time the index of these materials. This can be achieved by the method of glancing angle deposition (GLAD), which allows us to control the index through the control of the angle of deposition by PVD. In this study we therefore used PVD by evaporation for carrying out the GLAD deposition technique. We analyzed our samples by ellipsometry and photometry which allowed us with the SCOUT modeling software to simulate the values of thicknesses, refractive indexes and absorptions of our samples. Macleod software was used to make the design of an optical treatment based on the use of two oxides SiO2 and Ti203, the selected materials to perform the optical coatings of this study. In order to produce an antireflective prototype we have in a first step carried out a study to characterize the deposited oxide monolayer and the influence of various parameters on the values of porosity and absorption. The parameters giving the best results, minimal absorption and wide range of porosity, were selected to realize a two-layer antireflection coating. The produced bilayer’s performances show the interest of the method employed, because the transmission performances obtained this way are superior to conventional multilayer treatment.
L’objet de cette étude est la réalisation d’un traitement antireflet haute performance. Elle a été réalisée au sein de l’entreprise Sagem et en partenariat avec l’Institut Pprime. Une approche théorique en complément d’une approche plus industrielle de l’étude sera donc effectuée. Les traitements antireflets classiques sont réalisés par déposition de couche(s) mince(s) en surface d’un substrat. Ce traitement peut donc être réalisé en monocouche ou en multicouche. Les performances du traitement monocouche et du traitement multicouches interférentiel donnent de moins bon résultats que la méthode du gradient d’indice. Cependant la réalisation d’un tel traitement est limitée du fait de l’absence de matériaux à indice de réfraction proche de l’air. Il toutefois possible par nanostructuration de nos matériaux d’introduire de la porosité en leur sein et d’abaisser par la même occasion l’indice de ce matériau. Ceci est réalisable par la méthode de dépôt en incidence oblique (GLAD) qui nous permet un contrôle de l’indice au travers du contrôle de l’angle d’incidence du flux de matière lors du dépôt par PVD. Au cours de cette étude nous avons donc utilisé des bâtis d’évaporation permettant de réaliser la technique de dépôt GLAD. Nous avons analysé nos échantillons par ellipsométrie et photométrie ce qui nous a permis par modélisation avec le logiciel SCOUT de simuler les valeurs des épaisseurs, des indices de réfraction et d’absorptions de nos échantillons. Le logiciel Macleod a été utilisé pour réaliser le design d’un traitement optique basé sur l’utilisation de deux oxydes SiO2 et Ti203 qui sont les matériaux choisis pour réaliser les traitements optiques de cette étude. Dans le but de réaliser un traitement antireflet prototype nous avons au préalable effectué une étude complète visant à caractériser les monocouches d’oxydes déposés et l’influence de différents paramètres sur la porosité et les valeurs d’absorption de ces dépôts. Les paramètres donnant des résultats optimaux, absorption minimale et large gamme de porosité, ont été choisis pour effectuer la réalisation d’un traitement antireflet bicouche. Les performances de la bicouche ainsi réalisée attestent de l’intérêt de la méthode GLAD car ils donnent des performances de transmission supérieures au traitement multicouche classique.
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Rapport_M2_NN_Florian_Maudet-1.pdf (2.37 Mo) Télécharger le fichier
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Dates et versions

dumas-01228745 , version 1 (13-11-2015)

Licence

Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Pas de modification

Identifiants

  • HAL Id : dumas-01228745 , version 1

Citer

Florian Maudet. Élaboration de nouveaux traitements optiques hautes performances grâce à l'utilisation de la croissance en incidence rasante. Physique [physics]. 2015. ⟨dumas-01228745⟩
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