Arte De La Fotografia

UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID
FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS Departamento de Óptica

BÚSQUEDA Y CARACTERIZACIÓN DE NUEVOS MATERIALES Y SU APLICACIÓN EN RECUBRIMIENTOS ÓPTICOS PARA EL ULTRAVIOLETA LEJANO Y EXTREMO

MEMORIA PARA OPTAR AL GRADO DE DOCTOR PRESENTADA POR
Mónica Fernández Perea

Bajo la dirección de los doctores José Antonio Méndez Morales y Juan Ignacio Larruquert GoicoecheaMadrid, 2009

• ISBN: 978-84-692-0067-4

©Mónica Fernández Perea, 2008

UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS

BÚSQUEDA Y CARACTERIZACIÓN DE NUEVOS MATERIALES Y SU APLICACIÓN EN RECUBRIMIENTOS ÓPTICOS PARA EL ULTRAVIOLETA LEJANO Y EXTREMO

TESIS DOCTORAL MÓNICA FERNÁNDEZ PEREA MADRID, 2008

INSTITUTO DE FÍSICA APLICADA Grupo de Óptica de Láminas DelgadasBÚSQUEDA Y CARACTERIZACIÓN DE NUEVOS MATERIALES Y SU APLICACIÓN EN RECUBRIMIENTOS ÓPTICOS PARA EL ULTRAVIOLETA LEJANO Y EXTREMO

Memoria presentada en el Departamento de Óptica de la Facultad de Ciencias Físicas de la Universidad Complutense de Madrid por

Mónica Fernández Perea
para aspirar al grado de Doctor en Ciencias Físicas Directores: Tutor ponente: Dr. José Antonio Méndez MoralesDr. Juan Ignacio Larruquert Goicoechea Dr. Eusebio Bernabeu Martínez

MADRID, 2008

A José Manuel A mis padres y a mi hermana

Resumen
El intervalo espectral conocido como ultravioleta lejano y extremo (FUV/EUV), que comprende longitudes de onda entre 10 y 200 nm, ha permanecido prácticamente inexplorado debido a la gran absorción que presentan los materiales. Sin embargo, en laactualidad existe una gran motivación por parte de la comunidad científica para el desarrollo de instrumentación en este intervalo espectral, cuya eficiencia depende en gran medida de la de los recubrimientos ópticos. De entre los diversos campos de aplicación de la instrumentación en el FUV/EUV, cabe destacar la exploración del universo, la litografía en el EUV, las instalaciones sincrotrón o la física deplasmas. El conocimiento preciso de las constantes ópticas de los materiales en lámina delgada es fundamental para que el diseño de los recubrimientos ópticos se pueda realizar adecuadamente. En el FUV/EUV existen muchos materiales que no han sido aún caracterizados, mientras que otros lo han sido en condiciones inapropiadas. Por lo tanto uno de los objetivos de este trabajo fue la búsqueda ycaracterización óptica de materiales adecuados para su uso en recubrimientos ópticos para el FUV/EUV. Los materiales caracterizados fueron SiC, Sc, Yb, Ce, B y SiO. El SiC es un material establecido que no se había caracterizado adecuadamente con anterioridad, y los demás materiales eran candidatos a tener o bien alta reflectancia o relativamente baja absorción en el FUV/EUV. Los resultados obtenidoshan confirmado la idoneidad de estos materiales como constituyentes de recubrimientos ópticos en el FUV/EUV. El otro objetivo de esta tesis doctoral fue el diseño, preparación y caracterización de recubrimientos ópticos para la región del FUV/EUV con longitudes de onda comprendidas entre 50 y 200 nm. Estos recubrimientos contienen materiales que fueron estudiados previamente en el Grupo de Ópticade Láminas Delgadas, así como algunos de los materiales que se han caracterizado en el contexto de esta tesis doctoral. Se han preparado espejos de banda ancha (bicapas de Al y MgF2 y multicapas de Al, MgF2 y SiC), y filtros que funcionan por transmisión (multicapas de Al y MgF2) y por reflexión (multicapas de Al, Yb y SiO). Por último, se han aportado nuevos datos acerca del envejecimiento y lasposibles vías para mejorar la eficiencia de estos recubrimientos.

i

Abstract
The spectral range known as far and extreme ultraviolet (FUV/EUV), comprising wavelengths from 10 to 200 nm, has remained almost unexplored due to the high absorption displayed by materials. However, a great motivation from the scientific community has recently arisen to develop instrumentation for the...