Messgerät
nanofilm ep4se von Accurion GmbH
Messprinzip
Breitbandige optische Strahlung mit definiertem Polarisationszustand wird auf eine Oberfläche fokussiert und wechselwirkt in einigen Zehntel bis einigen 100 nm Materialtiefe mit überwiegend oxidischen oder polymeren Werkstoffen. Dabei transmittiert die Strahlung durch einzelne optische Schichten oder Schichtsysteme und wird teilweise an den Grenzschichten reflektiert (Fresnelsche Formeln). Das reflektierte Signal weist Veränderungen des Polarisationszustands auf, die proportional zum komplexen Brechungsindex des Materials sowie der Schichtdicke sind. Bei der Messung werden diese Änderungen hinsichtlich Amplitude (Ψ) und Phase (Δ) analysiert und als Messwerte über der Wellenlänge oder als Funktion des Einfallswinkels ausgegeben. Bei bildgebenden Systemen wird die gesamte Probenoberfläche auf den Detektor abgebildet, wodurch die Messwerte ortaufgelöst ermittelt werden können.
Anwendungen
Aus den Messwerten und einem geeigneten mathematischen Modell lassen sich sowohl optische Materialeigenschaften wie komplexer Brechungsindex, Reflexionsgrad, Transmissionsgrad, Absorptionskoeffizient als auch Schichtdicken bestimmen. Das Messverfahren funktioniert sowohl für Einzelschichten als auch für Schichtsysteme.
Eine fokussierte Auswertung in definierten Spektralbereichen ermöglicht Zugang zu weiteren Materialkennwerten. Im UV-Bereich können direkte und indirekte Bandlücken, Materialzusammensetzung, Korngrößen sowie die Fernordnung von Materialien ermittelt werden. Im IR-Bereich lassen sich Erkenntnisse zu Ladungsträgerdichte (cm-3), Ladungsträgerbeweglichkeit (cm²/Vs), Leitfähigkeit (S/cm) sowie longitudinale und transversale Phononen generieren.
