Réalisation d'un microscope optique en champ proche sans ouverture : études expérimentale et théorique du contraste des images optiques

Ce travail aborde l'analyse experimentale et theorique des images obtenues a l'aide d'un microscope optique en champ proche a sonde sans ouverture (apertureless snom) utilisant des sondes vibrantes en silicium et en nitrure de silicium. Le dispositif experimental se compose d'un microscope a force atomique (afm) commercial modifie pour integrer une detection optique. La sonde afm joue un double role : en plus de son role de detecteur des forces inter-atomiques entre son l'extremite et la surface de l'echantillon, elle est responsable de la diffusion du champ proche optique confine au dessus de cette surface. Cette configuration permet une acquisition simultanee des images snom (optiques) et des images afm (topographiques). Les premiers resultats, obtenus sur un echantillon test, montrent une dependance des images snom a des parametres purement optiques, tels que la polarisation du faisceau incident et les directions d'illumination et de detection. Ces images sont egalement sensibles a la distance moyenne sonde-echantillon et a l'amplitude de vibration de la sonde. Le dispositif experimental est ensuite valide par la detection d'un champ proche optique de reference (l'onde evanescent de fresnel) et par une comparaison des resultats experimentaux avec des calculs issus de la modelisation de la detection optique. Une premiere application de notre configuration hybride afm/snom concerne l'imagerie de fluorescence. Les resultats obtenus montrent des images complexes qui demandent des experiences complementaires et une comparaison avec des calculs numeriques utilisant un modele realiste pour les interpreter. La derniere partie de ce travail traite d'une etude preliminaire sur la modelisation de la detection des images de snom utilisant une sonde sans ouverture dans le mode vibrant.