Text anzeigen (PDF) - bei DuEPublico

3.1. CHARAKTERISIERUNG BEI HOMOGENER BELEUCHTUNG 43
Abbildung 3.1:
Schematische Darstellung des Messaufbaus zur m-Linienspektroskopie.
Polymerfilm ein. Eine Phasenanpassung der Wellenvektoren erfolgt durch Veränderung
des Einfallswinkels αPrisma im Koppelprisma, wodurch nacheinander diskrete Moden im
Film angeregt werden. Eine eindeutige Bestimmung von Schichtdicke und Brechungsin-
dex erfordert mindestens zwei Moden, deren effektiver Brechungsindex Neff größer als der
Brechungsindex nSubstrat des verwendeten Substrates ist (nSubstrat =1, 52). Um dies ex-
perimentell umzusetzen, befindet sich der Prismenhalter auf einem computergesteuerten
Drehtisch. Die im Prisma nach zwei Reflexionen wieder austretende Intensität wird mit
einem Photodetektor drehwinkelabhängig gemessen und mit einem Computer aufgezeich-
net. Mit den Formeln der transversalen Resonanzbedingung (TRB) für planare optische
Wellenleiter [153] lassen sich die gesuchten Filmparameter numerisch ermitteln.
Bei optisch anisotropen Schichten muss die Polarisation des Messlichtes berücksichtigt
werden, da sich in dünnen Polymerschichten die optische Achse im Allgemeinen senkrecht
zum Film einstellt. Die Anregung von TE-Moden (Polarisationsrichtung in der Filmebe-
ne) stellt in diesem Fall die isotrope Wellenausbreitung dar, so dass sich hierdurch der
ordentliche Brechungsindex no = nTE in einer beliebigen Richtung parallel zur xy-Ebene
bestimmen lässt. Bei der Auswertung eines TM-Modenspektrums (Polarisationsrichtung
in einer Ebene senkrecht zur Filmebene) muss hingegen der ordentliche Brechungsindex
no = nTE in der Rechnung berücksichtigt werden. Daraus resultiert der zur Schicht verti-
kal orientierte außerordentliche Brechungsindex neo = nTM.Nurwenndieobengenannte
Symmetrieeigenschaft gegeben ist, erhält man aus dem TE- und TM-Spektrum identische
Schichtdicken.
Bei jedem untersuchten Film wurden winkelabhängige Spektren mit TE- und TM-polarisiertem
Licht aufgenommen. Die Auswertung der Spektren erfolgte mit Hilfe eines selbstgeschrei-
benen Computerprogramms.