Mi az ellipszometria?

A J. A. Woollam által nyújtott bemutató bevezetés az ellipszometriába mindazok számára, akik többet szeretnének megtudni az ellipszometriáról és annak alkalmazásairól. Ez az oktatóanyag a kezdők számára készült, de a tapasztalt ellipszometria-felhasználók is profitálhatnak az itt bemutatott információkból.

Mi az ellipszometria?

Az ellipszometria a polarizáció változását méri, ahogy a fény visszaverődik vagy átereszt egy anyagszerkezetről. A polarizációváltozást egy amplitúdó-arány, Ψ, és a fáziskülönbség, Δ. A mért válasz az egyes anyagok optikai tulajdonságaitól és vastagságától függ. Így az ellipszometriát elsősorban a filmvastagság és az optikai állandók meghatározására használják. Alkalmazzák azonban az összetétel, a kristályosság, az érdesség, az adalékkoncentráció és más, az optikai válasz változásával összefüggő anyagtulajdonságok jellemzésére is.

Az 1960-as évek óta, ahogy az ellipszometria fejlődött a mikroelektronikában használt nanométeres méretű rétegek méréséhez szükséges érzékenység biztosításához, az ellipszometria iránti érdeklődés folyamatosan nőtt. Mára alkalmazási köre kiterjedt a fizikai tudományok alapkutatására, a félvezető- és adattárolási megoldásokra, a síkképernyős kijelzők, a kommunikáció, a bioszenzorok és az optikai bevonatok iparára. Ez a széleskörű használat a vékonyrétegektől való növekvő függőséggel magyarázható számos területen, valamint az ellipszometria rugalmasságával, amellyel a legtöbb anyagtípus mérhető: dielektrikumok, félvezetők, fémek, szupravezetők, szerves anyagok, biológiai bevonatok és anyagkompozitok.

Ez az oktatóanyag az ellipszometriai mérések alapvető leírását adja a tipikus adatelemzési eljárásokkal együtt. Az ellipszometria elsődleges alkalmazásai is áttekintésre kerülnek.