¿Qué es la elipsometría?

Este tutorial proporcionado por el J. A. Woollam es una introducción a la elipsometría para cualquier persona interesada en aprender más sobre la elipsometría y sus aplicaciones. Este tutorial está escrito pensando en los principiantes, pero los usuarios experimentados de la elipsometría también se beneficiarán de la información presentada en esta discusión.

¿Qué es la elipsometría?

La elipsometría mide un cambio en la polarización cuando la luz se refleja o transmite desde una estructura material. El cambio de polarización se representa como una relación de amplitud, Ψ, y la diferencia de fase, Δ. La respuesta medida depende de las propiedades ópticas y el espesor de los materiales individuales. Así, la elipsometría se utiliza principalmente para determinar el espesor de la película y las constantes ópticas. Sin embargo, también se aplica para caracterizar la composición, la cristalinidad, la rugosidad, la concentración de dopaje y otras propiedades del material asociadas a un cambio en la respuesta óptica.

Desde la década de 1960, a medida que la elipsometría se desarrollaba para proporcionar la sensibilidad necesaria para medir las capas de escala nanométrica utilizadas en microelectrónica, el interés por la elipsometría ha crecido constantemente. Hoy en día, el abanico de sus aplicaciones se ha extendido a la investigación básica en ciencias físicas, a los semiconductores y a las soluciones de almacenamiento de datos, a las pantallas planas, a las comunicaciones, a los biosensores y a las industrias de revestimiento óptico. Este uso generalizado se explica por la creciente dependencia de las películas delgadas en muchas áreas y la flexibilidad de la elipsometría para medir la mayoría de los tipos de materiales: dieléctricos, semiconductores, metales, superconductores, orgánicos, recubrimientos biológicos y compuestos de materiales.

Este tutorial proporciona una descripción fundamental de las mediciones de elipsometría junto con los procedimientos típicos de análisis de datos. También se examinan las principales aplicaciones de la elipsometría.