OPTICAL PROPERTIES OF THIN FILMS ON ROUGH SURFACES

Résumé
On développe une théorie générale, du deuxième ordre par rapport à l'épaisseur et à la rugosité superficielle, des propriétés optiques d'un film mince continu. Ces propriétés sont décrites par un petit nombre de coefficients constitutifs électromagnétiques. On établit des relations entre ces coefficients, les fonctions de corrélation des hauteurs des surfaces supérieure et inférieure du film, et son épaisseur moyenne. La réflectivité, la transmittivité et les coefficients ellipsométriques sont exprimés en fonction des coefficients constitutifs, pour des angles d'incidence arbitraires. Les résultats de ce travail sont aussi étudiés dans la limite des grandes longueurs d'onde de la rugosité superficielle, et comparés aux résultats d'Ohlídal et collaborateurs, obtenus précédemment.

Abstract
A general theory, of second order in the film thickness and surface roughness, is developed of the optical properties of a thin continuous film. These properties are described by a small number of electromagnetic constitutive coefficients. Formulae for these coefficients are derived in terms of the height-height correlation functions of the upper and lower surfaces of the film, and its average thickness. The reflectance, transmittance and ellipsometric coefficient are expressed in terms of the constitutive coefficients, for arbitrary angles of incidence. The results of this work are also studied in the long wave length limit of surface roughness and compared with results, obtained earlier by Ohlídal and co-workers.