Le GDR RAFALD a acquis début 2019 un spectromètre OES (Optical Emission Spectroscopy). L'OES est une technique de caractérisation non destructive permettant l'analyse d'un système par le biais de sa signature optique.
Cet équipement peut être utilisé lors de l'analyse des espèces présentes dans le plasma des réacteurs PE-ALD, pour monitorer un dépôt PE-ALD ou alors caractériser l'émissivité d'un échantillon sous sollicitation. Cet outil de diagnostic - facilement transportable - est destiné a être prêté.
Cet ensemble OES est composé d'un spectromètre CCD compact de marque Thorlabs, d'une fibre optique et d'un filtre cosinus correcteur optionnel (0.2 %T @ 660 nm). Les spécifications générales du spectromètre CCS200 sont résumées ci-dessous.
De part ces faibles dimensions, il peut facilement être transféré d'un réacteur à un autre. Tous les membres du GDR peuvent en faire la demande.
Pour plus d'informations sur cet équipement communautaire, vous pouvez consulter le site internet de Thorlabs.
Si vous avez des questions sur son utilisation, la possibilité d'interfaçage avec votre réacteur, une demande de prêt, vous pouvez également contacter Alexandre CRISCI par mail (alexandre.crisci_at_grenoble-inp.fr).
Exemple d'utilisation du spectromètre OES
Le spectromètre a été testé sur un réacteur Picosun R200. Le couplage de l'OES sur le réacteur a été réalisé par l'intermédiaire de la fibre optique connectée directement par le biais d'un hublot présent sous le générateur plasma.
Détermination des espèces présentes dans le plasma
Suivi en temps réel du plasma lors d'un dépôt ALD
Un dépôt d'AlN réalisé par PE-ALD (100 cycles) a été monitoré à une cadence d'acquisition de 200 ms afin de vérifier la stabilité du plasma lors du dépôt.
L'intensité des raies Ha (655 nm) en vert et Ar (749 nm) en rouge sont reportées sur les graphiques ci-dessous.
L'utilisation de l'OES a permis d'observer des différences sur la génération du plasma lors des premiers cycles ALD. Une stabilisation des profils est observée après 9 cycles ALD.