O que é elipsometria?

Este tutorial fornecido por J.A. Woollam é uma introdução à elipsometria para qualquer pessoa interessada em aprender mais sobre elipsometria e suas aplicações. Este tutorial é escrito com o principiante em mente, mas usuários experientes de elipsometria também se beneficiarão da informação apresentada nesta discussão.

O que é elipsometria?

Ellipsometria mede uma mudança na polarização à medida que a luz reflete ou transmite a partir de uma estrutura material. A mudança de polarização é representada como uma relação de amplitude, Ψ, e a diferença de fase, Δ. A resposta medida depende das propriedades ópticas e da espessura dos materiais individuais. Assim, a elipsometria é usada principalmente para determinar a espessura do filme e as constantes ópticas. Contudo, é também aplicada para caracterizar a composição, cristalinidade, rugosidade, concentração de doping e outras propriedades dos materiais associadas a uma alteração da resposta óptica.

Desde os anos 60, à medida que a elipsometria se desenvolveu para fornecer a sensibilidade necessária para medir camadas à escala nanométrica utilizadas em microelectrónica, o interesse pela elipsometria tem crescido de forma constante. Actualmente, a gama das suas aplicações estendeu-se à investigação básica em ciências físicas, semicondutores e soluções de armazenamento de dados, ecrãs planos, comunicações, biossensores e indústrias de revestimento óptico. Este uso generalizado é explicado pela crescente dependência de filmes finos em muitas áreas e pela flexibilidade da elipsometria para medir a maioria dos tipos de materiais: dielétricos, semicondutores, metais, supercondutores, orgânicos, revestimentos biológicos e compostos de materiais.

Este tutorial fornece uma descrição fundamental das medições de elipsometria juntamente com os procedimentos típicos de análise de dados. As principais aplicações da elipsometria também são pesquisadas.