Ellipsometry

Die Ellipsometrie ist eine optische Messmethode zur Untersuchung der dielektrischen Eigenschaften dünner Schichten und Oberflächen. Sie basiert auf der Messung der Änderung des Polarisationszustands von Licht, das an einer Probe reflektiert oder transmittiert wird. Durch die Analyse dieser Änderungen können wichtige Materialparameter wie Schichtdicken und optische Konstanten bestimmt werden.

Funktionsweise der Ellipsometrie:

Bei der Ellipsometrie wird polarisiertes Licht unter einem bestimmten Einfallswinkel auf eine Probe gerichtet. Das reflektierte Licht erfährt eine Änderung in seinem Polarisationszustand, die durch zwei Parameter beschrieben wird:

• $\psi$ (Psi): Repräsentiert das Verhältnis der Amplituden der reflektierten s- und p-polarisierten Lichtkomponenten.
• $\Delta$: Gibt die Phasendifferenz zwischen den s- und p-polarisierten Komponenten an.

Diese Parameter liefern zusammen Informationen über die optischen Eigenschaften und die Schichtdicke der untersuchten Probe.

Anwendungen der Ellipsometrie:

• Materialwissenschaften: Bestimmung der Schichtdicken und optischen Konstanten von dünnen Schichten, beispielsweise in der Halbleiterindustrie oder bei der Beschichtungstechnologie.
• Biologie und Chemie: Untersuchung von molekularen Schichtstrukturen und Oberflächeninteraktionen.
• Oberflächenforschung: Analyse von Oberflächenrauheit und -struktur auf mikroskopischer Ebene.

Vorteile der Ellipsometrie:

• Nicht-destruktiv: Die Methode beeinträchtigt die Probe nicht und ermöglicht wiederholte Messungen.
• Hohe Präzision: Ermöglicht die Messung von Schichtdicken im Nanometerbereich und die Charakterisierung feiner Oberflächenstrukturen.
• Schnelligkeit: Schnelle Datenerfassung und -analyse, was sie für industrielle Anwendungen geeignet macht.