Licht untersucht dünnste Schichten

Mittels der Ellipsometrie werden Oberflächen und auf Oberflächen aufgebrachte, ultradünne Schichten charakterisiert (Wachstum eines Modellklebstoffs auf einem Substrat, plasmapolymerisierte Polymerschicht auf Silizium). Elliptisch polarisiertes Licht eines He-Ne-Lasers wird von der Probenoberfläche als linear polarisiertes Licht reflektiert. Aus der Polarisationsrichtung des Lichtes vor und nach dem Auftreffen auf die Probe ergeben sich die ellipsometrischen Winkel Psi und Delta. Die Messung dieses Wertepaares bei verschiedenen Einfallwinkeln ermöglicht die Berechnung der Dicke und des Realteiles des komklexen Brechungsindex n(ind 2) für eine ebene, isotrope, transparente Monoschicht auf einem Substrat. Es wurde gefunden, daß Siliziumoberflächen mit einer Oxidschicht einer Dicke von 2 Nanometern (nm) bedeckt sind, welche sich während des Lagerns nicht wesentlich ändert. Die Oxidschicht auf Aluminium hat ebenfalls eine Dicke von 2 nm, die jedoch innerhalb einiger Monate auf 4 nm zunimmt. Die schnelle Bestimmung der Dicken von Oberflächenschichten ist ab Dicken von weniger als 1 nm möglich. Des weiteren können die Ebenheit und laterale Homogenität von Oberflächen und dünnen Schichten im Submillimeterbereich sowie Grenzschichten im Nanometerbereich charakterisiert werden.