VASEª Messungen an dünnen, beschichteten Mylarfolien

L.O.T.-Oriel GmbHIm Tiefen See 58D 64293 Darmstadt.2.10Optical ConstantsIndex of refraction 'n'2.001.901.801.70(mylar_ou), n(mylar_in), nmylar isotropes Modell, n1.60200 400 600 800 1000Wavelength in nmDie optischen Konstanten ‘mylar_in’ entsprechen etwa den optischen Konstanten wie siezuvor mit dem isotropes Modell gerechnet wurde.Al 2 O 3 auf Mylar:Bei der folgenden Probe handelte es sich um eine mit ca. 250 nm Al 2 O 3 beschichteteMylarfolie. Der beste Fit ergab sich mit einer Gradientenschicht mit zunehmender optischerDichte zur Filmoberseite hin.2 graded (al2o3_6)/void 249.26 nm MSE=1.0361 al2o3_6 0 nm An.1 1.6521±0.006960 mylar 0.025 mmBn.1 0.0040493±0.00443Cn.17.9157e-005±0.000543Thick.2 249.26±2.67NodeVal0.2 3.315±1.9125Generated and Experimental Data300Generated and Experimental DataPsi in degrees2015105Model FitExp E 60°Exp E 65°Exp E 70°Delta in degrees2001000Model FitExp E 60°Exp E 65°Exp E 70°0200 400 600 800 1000 1200Wavelength in nm-100200 400 600 800 1000 1200Wavelength in nm5

L.O.T.-Oriel GmbHIm Tiefen See 58D 64293 Darmstadt.N für Al 2 O 3 an der Filmoberseite: Tiefenprofil der Brechzahl N:1.710al2o3_6 Optical Constants1.78Depth Profile of Optical Constants at 500nm1.700n1.76nIndex of refraction 'n'1.6901.6801.6701.660Index of refraction 'n'1.741.721.701.681.661.650200 400 600 800 1000 1200Wavelength in nm1.64-50 0 50 100 150 200 250Distance from Substrate in nmTiO 2 auf Mylar:Diese Mylarfolie war nominell mit 100 nm TiO 2 beschichtet. TiO 2 weißt einAbsorptionsverhalten im UV auf, das von einem einfach exponetiellen Velauf abweicht. Umneben der Brechzahl auch exakte Extinktionskoeffizienten zu bestimmen, wurde zunächstein parametrisiertes Modell für die optischen Konstanten des TiO 2 verwendet und dieDispersionsparametern und die Schichtdicke bestimmt. Anschließend wurde imAbsorptionsbereich gezielt nach n und k als Funktion der Wellenlänge gefittet. Bei dieseProbe mußte im Modell eine Oberflächenrauhigkeit berücksichtigt werden. Neben denellipsometrischen Daten wurden auch Transmissionsdaten in der Auswertung verwendet.2 srough 2.2276 nm1 tio2_zt 99.93 nm0 mylar 0.025 mm25Generated and Experimental Data300Generated and Experimental DataPsi in degrees2015105Model FitExp E 60°Exp E 65°Exp E 70°Delta in degrees2001000Model FitExp E 60°Exp E 65°Exp E 70°0300 600 900 1200 1500 1800Wavelength in nm-100300 600 900 1200 1500 1800Wavelength in nm6

L.O.T.-Oriel GmbHIm Tiefen See 58D 64293 Darmstadt.1.0Generated and Experimental Data3.4tio2_zt Optical Constants1.0Transmission0.80.60.40.2Model FitExp pT 0°Index of refraction 'n'3.23.02.82.62.4nk0.80.60.40.2Extinction Coefficient 'k'0.0300 600 900 1200 1500 1800Wavelength in nm2.20.0300 600 900 1200 1500 1800Wavelength in nmTiN auf Mylar:Auch bei dieser Probe mit nominell 30 nm TiN wurden Transmissionsdaten in der Analysemit angefittet. Zur Beschreibung der optischen Konstanten dieser metallischen Schichthaben wir ein Lorentz-Oszillatormodell mit drei Oszillatoren verwendet.1 tin_z 28.193 nm MSE=2.950 mylar 0.025 mm Thick.1 28.193±0.67835Generated and Experimental Data180Generated and Experimental Data30160Psi in degrees252015Model FitExp E 60°Exp E 65°Exp E 70°Delta in degrees14012010080Model FitExp E 60°Exp E 65°Exp E 70°10300 600 900 1200 1500 1800Wavelength in nm60300 600 900 1200 1500 1800Wavelength in nm1.00Generated and Experimental Data3.3tin_z Optical Constants6.0Transmission0.800.600.400.20Model FitExp pT 0°Index of refraction 'n'3.02.72.42.11.81.5nk5.04.03.02.01.0Extinction Coefficient 'k'0.00300 600 900 1200 1500 1800Wavelength in nm1.20.0300 600 900 1200 1500 1800Wavelength in nm7

L.O.T.-Oriel GmbHIm Tiefen See 58D 64293 Darmstadt.Zusammenfassung:Es konnte gezeigt werden, daß die Bestimmung der Schichtdicken und optischenKonstanten von Filmen auf dünnen Mylar-Folien mit dem Spektralellipsometer VASE vonWoollam Co. möglich sind. Ein System mit Spektralbereich 250 bis 1100 nm dürfteausreichend sein. Da Deltawerte sehr häufig im Bereich von 0° liegen, ist jedoch einAutoRetarder zwingend notwendig. Dadurch erhöht man die Meßgenauhigkeit in Delta bei 0bzw. 180° sehr stark. Zusätzlich erlaubt er die Messung von Delta von 0° bis 360° und nichtnur bis 180°.Ein wichtiger Punkt bei der Untersuchung dieser Proben ist die Probenpräparation. DasUnterdrücken der Rückseitenreflexion ist zwingend erforderlich. Die von uns durchgeführteMethode erweist sich als praktikabel, kann aber mit entsprechender Sorgfalt noch optimiertwerden.8