Ellipsometria

Mihin ellipsometriaa käytetään?

Ellipsometria antaa tietoa materiaalien optisista ja sähköisistä ominaisuuksista, kuten taitekertoimesta ja dielektrisestä funktiosta. Ellipsometriaa voidaan myös käyttää ohutkalvojen paksuuden määrittämiseen jopa yhden atomikerroksen tarkkuudella, mikä tekee menetelmästä erityisen hyödyllisen puolijohteiden, polymeerien ja pinnoitteiden analyysissa. Esimerkiksi nanometreissä mitattavien ALD- ja MLD-kalvojen paksuuden mittaaminen on mahdollista.

Paksuuden lisäksi ellipsometrian avulla voidaan saada tietoa ohutkalvojen pinnan rakenteesta, topografiasta ja kiteisyydestä. Koska analyysi ei vahingoita näytettä, se on ihanteellinen herkkien näytemateriaalien analysointiin.

Miten ellipsometria toimii?

Ellipsometria havainnoi valon polarisaation muutosta sen osuttua näytteeseen. Aluksi valo johdetaan polarisaattorin läpi ja kohdennetaan ohutkalvonäytteeseen, josta se heijastuu analysaattorin läpi detektorille. Polarisaation muutoksen perusteella voidaan laskennallisesti määrittää muita kalvon ominaisuuksia, kuten paksuutta, vertaamalla mittaustuloksia näytettä jäljittelevään malliin. Ellipsometriassa voidaan käyttää joko monokromaattista valoa (single-wavelength ellipsometry) tai koko spektrin ultravioletista infrapunaan kattavaa valonlähdettä (spectroscopic ellipsometry). 

Sopivat näytemateriaalit

Ideaali ellipsometrillä analysoitava näyte on 1–1 000 nm paksuinen ohutkalvo. Kalvon tulee olla ainakin osittain läpinäkyvä, jotta valo pääsee kulkemaan sen läpi. Karheuden ei myöskään tulisi olla liian suuri.

Ellipsometrian edut ja rajoitteet

Ellipsometrian etuja ovat sen todella korkea tarkkuus kalvojen paksuusmittauksissa, sopivuus laajalle valikoimalle eri materiaaleja sekä näytettä vahingoittamattomuus. Toisaalta tulosten luotettavuus riippuu mallinnuksen paikkansapitävyydestä, minkä lisäksi pienetkin epäpuhtaudet ja näytteen epätasaisuus voivat heikentää tulosten laatua.

Tarvitsetko ellipsometria-analyysejä?

Measurlabs tarjoaa laboratoriotestejä spektroskooppisella ellipsometrialla ohutkalvojen, polymeerien ja pinnoitteiden tutkimiseen. Oli sinulla sitten muutama näyte tai satojen näytteiden erä, varmistamme että analyysisi käsitellään ajallaan ja korkeimpien laatustandardien mukaisesti. Testausasiantuntijamme ovat täällä vastaamassa kaikkiin mahdollisiin kysymyksiisi ja tekevät parhaansa täyttääkseen raportointiin tai aikatauluihin liittyvät erityispyynnöt. Ota yhteyttä alla olevan lomakkeen kautta saadaksesi tarjouksen ja aloittaaksesi keskustelun kanssamme.