Was ist ein Ellipsometer?

Ellipsometry ist eine optische Technik für das Messen der Stärke und der optischen Eigenschaften der extrem Dünnfilme oder Schichten, Material. Die messbaren Eigenschaften sind der Brechungskoeffizient, oder wie viel Licht verbogen und das Niveau der Lichtabsorption, den Absorptionskoeffizienten benannte. Ein ellipsometer ist eine Vorrichtung, die benutzt, um diese Maße durchzuführen.

Ellipsometers Arbeit durch das Glänzen einer gut definierten Lichtquelle auf einem Material und das Gefangennehmen der Reflexion. Moderne ellipsometers benutzen Laser, gewöhnlich Helium-Neon Laser, als die Quelle. Der ellipsometer Lichtstrahl durchläuft zuerst einen Polarisator rahl, damit das nur Licht, das in einer bekannten Richtung orientiert, überschreiten lassen. Er durchläuft dann eine Vorrichtung, die einen Kompensator genannt, der elliptisch den Lichtstrahl polarisiert. Das restliche Licht aufgeprallt dann weg vom Material unter Studie t.

Die Analyse ist Snells vom Gesetz abhängig; wenn ein Lichtstrahl ein Material schlägt, reflektieren einige sofort, und einige überschreiten der weiten Seite des Materials durch, bevor sie reflektieren. Indem sie den Unterschied zwischen den zwei Reflexionen misst, kann die Stärke der Vorrichtung entschlossen sein. Das reflektierte Licht durchmacht auch eine Änderung in der Polarisation cht; diese Änderung benutzt, um den Brechungskoeffizient-und Absorptionskoeffizienten zu berechnen.

Damit ein ellipsometer richtig, das Material arbeitet, das überprüft, muss bestimmte physikalische Eigenschaften zufriedenstellen. Die Probe muss aus eine geringe Anzahl gut definierten Schichten bestehen. Die Schichten müssen homogen optisch sein, identische molekulare Struktur in allen Richtungen haben, und bedeutende Mengen Licht reflektieren. Wenn überhaupt von diesen Anforderungen verletzt, die Standardverfahren arbeitet nicht.

Ellipsometers sind die extrem empfindlichen Vorrichtungen, fähig, Schichten wie ein Atom so dünn zu messen. Sie sind in der Halbleiterherstellung am meisten benutzt, in der aufeinander folgende Schichten Material chemisch auf einander gewachsen.

Ellipsometry ist zerstörungsfrei; ein Material, das durch ein ellipsometer gemessen, nicht nachteilig beeinflußt durch den Prozess. Wegen dieser Eigenschaft erhöht Gebrauch der ellipsometers in den biologischen Wissenschaften. Biologische Materialien sind weit weniger Uniform als hergestellte Materialien und nicht im Allgemeinen haben die körperlichen Eigenschaften, die für traditionelles ellipsometry notwendig sind. Neue Techniken, wie Anwendung der mehrfachen ellipsometers, die in den verschiedenen Winkeln geordnet, entwickelt worden, um mit den solchen Materialien zu arbeiten.

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