Ellipsometrie

Die Ellipsometrie ist ein Messverfahren der Materialforschung und der Oberflächenphysik, mit dem die Schichtdicke von Oberflächenmolekülen bestimmt werden kann (bei bekanntem Brechungsindex); bzw. erlaubt bei bekannten Schichtdicken die Bestimmung des Real- und des Imaginärteil des komplexen Brechungsindexes.

Ellipsometrie bestimmt die Änderung des Polarisationszustands von Licht bei Reflexion (oder Transmission) an einer Probe. In der Regel wird linear oder zirkular polarisertes Licht verwendet, dass nach Reflexion im Allgmeinen elliptisch polarisiert ist, woraus sich auch der Name Ellipsometrie ableitet.

Die Änderung des Polarisationszustands kann im einfachsten Fall durch das komplexe Verhältnis des Reflexionskoeffizienten (Rs) für Licht, das senkrecht zur Einfalssebene polarisiert ist, zum Reflexionskoeffizienten (R_p) für Licht, das parallel zur Einfallsbene polarisiert ist, beschrieben werden.

$\rho ={\frac {R_{s}}{R_{p}}}=\tan \Psi cos(i\Delta )$

Vorteile gegenüber Reflexionsmessungen:

• Keine Referenzmessung notwendig, da Intensitätsverhältnisse anstatt Intenitäten bestimmt wird.
• Aus dem selben Grund folgt eine geringere Anfälligkeit gegenüber Intensitätsschwankungen.
• Es werden immer (mindestens) zwei Parameter (Amplitude und Physe) in einem Experiment bestimmt.
• Keine Kramers-Kronig-Transformation nowtendig.

Siehe auch

spektroskopische Ellipsometrie

Forschungsgruppen

• http://www1.physik.uni-greifswald.de/forschung/Festkorper/ellips.html Uni Greifswald
• http://www.physnet.uni-hamburg.de/iap/group_ds/information/F_Praktikum/Ellipsometrie/Spektralellipsometrie.html Uni Hamburg
• http://www.litfin.de/physik/Ellipsometrie.html Beschreibung von Karsten Litfin
• http://ia.physik.rwth-aachen.de/methods/ellipsometry/elli.htm?menu_id=78&language=german TH Aachen
• http://www.uni-leipzig.de/ellipsometrie Uni Leipzig, Workgroup Ellipsometry
• http://ellipsometry.unl.edu/ Uni Nebraska-Lincoln, Workgroup Ellipsometry

Literatur (allgemein)

• R. M. A. Azzam und N. M. Bashara, Ellipsometry and Polarized Light, Elsevier Science Pub Co (1987)

• A. Roeseler, Infrared Spectroscopic Ellipsometry, Akademie-Verlag, Berlin (1990), ISBN: 3-05-500623-2

• H. G. Tompkins und W. A. McGahan, Spectroscopic Ellipsometry and Reflectometry, John Wiley & Sons Inc (1999)

• W. S. Weiglhofer und A. Lakhtakia (Editors), Introduction to Complex Mediums for Optics and Electromagnetics, SPIE, Bellingham, Band PM123 (2003) Infos: http://bookstore.spie.org/

• M. Schubert, Infrared Ellipsometry on semiconductor layer structures: Phonons, Plasmons, and Polaritons", Reihe: Springer Tracts in Modern Physics, Band 209, Springer (2004), ISBN: 3-540-23249-4, Infos: http://www.springeronline.com/sgw/cda/frontpage/0,11855,1-10100-72-34909939-0,00.html

• H. G. Tompkins und E. A. Irene (Editors), Handbook of Ellipsometry, William Andrews Publications, Norwich, NY (2005), ISBN: 0-8155-1499-9, Infos: http://www.williamandrew.com/books.asp?id=1499

Entwicklung, Herstellung und Vertrieb

• http://www.beaglehole.com/ Beaglehole Instruments Ltd, Wellington, Neuseeland

• http://www.gaertnerscientific.com/ Gaertner Scientific Corporation, Skokie, Illinois, USA

• http://www.jyhoriba.de/ Horiba Jobin Yvon GmbH, München

• http://www.jawoollam.com J. A. Woollam Co. Inc., Lincoln, Nebraska, USA

• http://www.laytec.de/ LayTec GmbH, Berlin

• http://www.lot-oriel.com/de/ LOT-Oriel GmbH & Co. KG, Darmstadt

• http://www.mikropack.de/ Mikropack GmbH, Ostfildern

• http://www.nanofilm.de/fset_htm/fset_tech.html Nanofilm Technologie GmbH, Göttingen

• http://www.nanophotonics.de/ NanoPhotonics AG, Mainz

• http://www.rudolphtech.com/ Rudolph Technologies, Inc., Flanders, NJ , USA

• http://www.sentech.de/ Sentech GmbH, Stockdorf

• http://www.sopragmbh.de/ Sopra GmbH, München

Links

• Tutorial Ellipsometry, J. A. Woollam Co, Inc.: http://www.jawoollam.com/resources.html

• Tutorial Ellipsometry by J. E. Jellison Jr.: http://www.eecs.umich.edu/~fredty/wise2000/jellison.pdf

• Proceedings of the 3rd International Conference on Spectroscopic Ellipsometry, Wien, 2003: Published in Thin Solid Films, Volume 455-456 http://www.sciencedirect.com/science/journal/00406090

• Proceedings of the 2nd International Conference on Spectroscopic Ellipsometry, Charleston, USA, 1997: Published in Thin Solid Films 313-314 http://www.sciencedirect.com/science/journal/00406090