Ellisometry/Ellipsometry 원리 및 종류
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Ellipsometry의 원리 및 종류(8) - Real Time Ellipsometry 측정 및 분석Ellisometry/Ellipsometry 원리 및 종류 2020. 11. 27. 23:24
실시간 분광 ellipsometer 최초의 실시간 ellipsometer는 Muller(1984)에 의해 개발 되었는데 interference filter를 회전시키는 self nulling 방식의 실시간 분광 ellipsometry가 그 것이다. 이는 1.8~3.0 eV 사이에 있는 약 400개의 ellipsometry data를 약 3초에 측정하였다. 하지만 그 에너지 영역이 너무 제한적이고 분광기 대신에 interference filter를 사용했기 때문에 분광 resolution이 좋지 못하고 또한 더 빠른 측정시간의 실현이 어려워 큰 각광을 받지 못했다. 이를 보완하여 array detector를 이용하는 ellipsometry가 개발되었다. Array detector를 사용할 경우 정확도가 일..
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Ellipsometry의 원리 및 종류(7) - RAE(RPE) 측정과정, CalibrationEllisometry/Ellipsometry 원리 및 종류 2020. 11. 27. 22:47
Rotating polarizer(analyzer) ellipsometer 실제 측정과정 1) 광학시스템 정렬(System alignment): 모든 광학 시스템이 완벽하게 정렬이 되어 있어야 하는데 처음 설치를 할 때 가장 어려운 작업 중 하나이다. 2) 시편정렬(Sample alignment): 일단 광학시스템이 잘 정렬이 되어 있다면 측정시 마다 시편을 시편장착대(sample holder)에 부착시킨 뒤 광경로가 잘 형성되도록 정렬을 해야 한다. 보통 alignment telescope 등을 사용하기도 하는데 숙달된 경우는 detector의 신호를 육안으로 관찰하는 것만으로도 충분히 해결 가능하다. 시편장착대에는 시편면의 기울기 조절을 위해 두 방향 기울기 조절장치(tilter)와 시편면의 수직이동..
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Ellipsometry의 원리와 종류(6) - RPE vs RAE 특성비교, RC2Ellisometry/Ellipsometry 원리 및 종류 2020. 11. 26. 22:56
Rotating polarizer ellipsometry(RPE)와 Rotating analyzer ellipsometry(RAE)의 특성비교 구분 Rotating polarizer (RP) Rotating analyzer (RA) 비고 분광 측정 시 백색광 단색광 RPE: 반사 후 분광 RAE: 반사 전 분광 분광기 위치 Detector 쪽 광원 쪽 이유: 분광기의 편광 의존도 큼 측정 시 환경 상관 없음 소등 RA: 사용자가 불편함 편광 오차 원인 (a) 광원 부분 편광 (b) 검출기의 편광 의존도 (a): polarizer의 회전각에 따라 선편광이 된 빛의 밝기 변화. (b): analyzer의 회전각에 따라 검출기의 반응이 다름. RPE나 RAE는 다른 종류의 ellipsometry에 비해 우선 ..
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Ellipsometry의 원리 및 종류(5) - Phase Modulation Ellipsometry, RPE, RAEEllisometry/Ellipsometry 원리 및 종류 2020. 11. 26. 22:18
Phase modulation ellipsometry 표면반사에 수반되는 편광상태의 변화 속에 함유된 시편의 정보를 이끌어 내기 위해서는 측정장비의 편광 발생 또는 인식 상태를 공간 또는 시간적으로 변화시켜야 하는데 이를 변조(modulation)시킨다고 한다. Rotating polarizer형이나 rotating analyzer형에서는 편광기의 회전이 이에 해당한다. 하지만 이런 기계적인 방법을 사용하지 않고 polarizer-modulator를 사용하여 광전자적으로 변조시키는 것이 가능하다. 아래 그림과 같이 PMSA(Polarizer-Modulator-Sample-Analyzer)로 compensator를 사용하는 PCSA(Polarizer-Compensator-Sample-Analyzer) 구성..
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Ellipsometry의 원리 및 종류(4) - Null EllipsometryEllisometry/Ellipsometry 원리 및 종류 2020. 11. 25. 22:23
## Null ellipsometry ## 가장 먼저 사용된 기술로 측정속도가 너무 느리지만 그 정확성 때문에 현재까지 이용되고 있다. 그 구성은 polarizer-compensator-sample-analyzer(PCSA)로 되어 있는데, 시편을 제외한 광부품의 위치각 또는 입사각을 detector에 빛이 들어오지 않을 때까지 조절하여 그 때의 광부품의 위치로 ellipsometry 각 (Δ, ψ)을 찾아낸다. 이와 같이 detector에 들어오는 빛을 없도록 하는 것을 null(또는 소광)이라고 한다. 시편에서 반사된 빛이 선편광이 되도록 polarizer와 compensator의 위치각과 retardation 각이 조합을 이루어야 하고 이때 analyzer의 편광축을 이 선편광에 수직이 되도록 돌려..
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Ellipsometry 종류 및 원리(3) - 그 외 다양한 Ellipsometry들Ellisometry/Ellipsometry 원리 및 종류 2020. 11. 25. 21:47
그 밖의 Ellipsometry - Passive ellipsometry 대부분의 ellipsometer의 구조에는 기계적이거나 광전자적으로 시간에 따른 변화를 부여하는 장치가 있다. polarizer를 회전시킨다던지, modulator에 진동을 야기시키는 것들이 그 것이다. Passive ellipsometry 종류 중 하나는 시편에서 반사된 빛을 평행하게 두 갈래로 나눈 다음 그중 하나는 achromatic quarterwave retarder를 지나게 하여 이 두 빛을 각각 beam displacer를 지나게 하여 각각에서 서로 수직으로 편광된 성분을 측정하게 된다. 즉, 4개의 다른 위치에 있는 analyzer가 동시에 시편에서 반사된 빛의 편광상태를 측정하게 되는 것이다. 또 하나는 시편에서 반..
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Ellipsometry: 종류 및 원리(2) - 측정 속도에 따른 Ellipsometry의 종류Ellisometry/Ellipsometry 원리 및 종류 2020. 11. 16. 22:53
측정속도가 빨라 실시간 측정이 가능한 경우 실시간(Real Time) ellipsometry가 되고 일반적으로 정적인 시편을 측정하는 ellipsometry는 ex-situ ellipsometry가 된다. 수동식 null ellipsometry 빼고는 전부 실시간 측정이 가능하다고 보면 된다. A. 실시간 단파장 ellipsometry (real-time single wavelength ellipsometry) Stepping motor로 분광기를 돌려 파장을 선택하는 경우 상당한 시간적 지체가 유발된다. 이런 방식으로 100개 정도의 파장을 가진 스펙트럼을 측정하려면 적어도 수 분 ~ 수십 분이 걸린다. 따라서 이런 방식은 단일 파장에 고정시켜야 빠른 측정이 가능하다. B. 실시간 분광 ellipsom..
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Ellipsometry의 종류 및 원리(1) - Ellipsometry 종류 및 분류Ellisometry/Ellipsometry 원리 및 종류 2020. 11. 15. 23:20
현재 사용되고 있는 Ellipsometry는 그 종류가 매우 다양한데, 이는 응용분야에 따라 그에 맞는 특성을 강조하다 보니 각기 기능과 특성이 다른 Ellipsometry가 생겨난 것이다. 아직 완벽한 Ellipsometry는 없는데 여기서 완벽하다는 것은 측정 스펙트럼의 범위가 원하는 만큼 넓고, 측정 속도가 매우 빠르며 또한 어떤 경우에 있어서도 측정의 정확성이 높다는 것이다. 또한, 물질에 관계된 광학적 정보를 빠짐없이 측정 분석할 수 있어야 하며, 어느 경우에나 사용이 가능하고 운용이 편리해야 한다. ## Ellipsometry의 종류 ## 1) 작동원리에 따른 분류(Data를 얻는 광학적인 방법에 따른 분류) 측정형식에 따라 반사형과 투과형으로 나눌 수 있고, 또 파형을 얻는 방식이 시간적인지..