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CHAPITRE Il THÉORIE
Ce chapitre a pour objectif de présenter les aspects théoriques de
l'ellipsométrie de réflexion nécessaires à la compréhension des modes nul et
rotatif. Ce chapitre comprend en tout cinq sections principales. Dans la première
section, on s'intéressera à la propagation ondulatoire d'un faisceau lumineux
polarisé dans un milieu infini, simple 35 et non absorbant (non conducteur) sans
effet polarisant. Dans ce contexte, on élaborera la représentation mathématique
d'une onde électromagnétique, laquelle constituera une modélisation simplifiée du
faisceau lumineux en propagation sur le parcours optique d'un ellipsomètre. À
partir de la dépendance temporelle du champ électrique associé à une onde
électromagnétique, on définira les trois caractéristiques essentielles à sa
description, à savoir, l'intensité et la phase moyenne, mais aussi, partant du
principe de superposition ondulatoire, l'état de polarisation. Ensuite, à partir de
cette dernière caractéristique, cruciale à la compréhension du principe de
l'ellipsométrie de réflexion, on présentera les différents états de polarisation
possibles et on introduira deux représentations, l'une géométrique, qui permettra
de relier état de polarisation et angles ellipsométriques, l'autre vectorielle, qui
conduira au formalisme matriciel de Jones permettant de caractériser la
modification de cet état de polarisation. Dans la deuxième section, on s'intéressera
à la propagation ondulatoire d'un faisceau lumineux polarisé dans un milieu infini
avec différents types d'anisotropie induisant des effets polarisants. Dans ce
contexte, on appliquera le formalisme matriciel de Jones développé précédemment
à la modification de l'état de polarisation, lequel donnera une modélisation
simplifiée et idéalisée des composantes optiques polarisantes présentes dans un
ellipsomètre. On distinguera deux types de composantes optiques polarisantes
idéales, à savoir, en transmission et en réflexion. En outre, on attribuera à chacune
de ces composantes, une matrice de transformation propre. Dans la troisième
section, on s'intéressera à la propagation ondulatoire et, plus particulièrement, à la
35 On reviendra plus loin (voir Section 2.1.1) sur la définition d'un milieu simple.