Ellisometry/Ellipsometry를 위한 물리적 이론 기초
-
전자기학 및 광학 기초 이론(4) - 편광의 수학적 표현Ellisometry/Ellipsometry를 위한 물리적 이론 기초 2020. 10. 2. 16:07
편광의 발생 편광되어 있지 않은 빛이 다른 매질의 경계면에서 반사 또는 복굴절 매질을 투과하는 경우에 편광될 수 있다. 그밖에 편광판을 통과시키거나 대기 중의 분자에 의한 산란에 의해서도 편광이 발생한다. 1. 반사에 의한 편광 편광되어 있지 않은 빛이 굴절률 n1인 매질에서 굴절률 n2인 매질로 입사하는 경우에 입사각이 브루스터 각이 되면 반사된 빛은 편광된다. 브루스터 각(또는 편광각)은 스코틀랜드의 물리학자 데이비드 브루스터(David Brewster, 1781년~1868년)에 의해 발견된 현상으로, 빛이 굴절률이 다른 두 매질 사이를 지날 때, 보통 그 경계면에서 반사가 일어난다. 하지만 어떤 편광 상태의 빛이 특정한 입사각으로 입사되면 경계면에서 반사되지 않는데, 이 특정한 입사각이 브루스터 각..
-
전자기학 및 광학 기초 이론(3) - 편광의 개념Ellisometry/Ellipsometry를 위한 물리적 이론 기초 2020. 10. 2. 14:53
빛의 전파, 전자기파 어떤 지점에 위치하고 있는 자유전자를 상하 방향으로 진동하는 운동을 하게 되면, 이 과정에서 상하 방향으로 진동하는 전기장이 발생한다. 또 이 전기장의 시간적 변화 때문에 이 전기장과 수직인 방향으로 진동하는 자기장이 발생한다. 편광의 개념 빛은 전자기파이며 진행 방향에 수직인 임의의 평면에서 전기장의 방향이 일정한 빛을 편광(polarized light)이라고 한다. 이러한 빛의 전기장의 방향으로 편광의 방향(polarization)을 구별한다. 1809년 E. L. 말뤼스가 이 현상을 발견하였다. 말뤼스는 평평한 면에서의 반사광이 편광의 성질을 가진다는 것을 창유리에서 반사된 저녁 햇빛을 방해석을 통해서 보다가 발견하였다. 이러한 빛의 경우에 전기장과 자기장도 서로 수직이므로 전..
-
전자기학 및 광학 기초 이론(2) - 광학 기초Ellisometry/Ellipsometry를 위한 물리적 이론 기초 2020. 9. 29. 22:00
광학의 개요 및 역사 광학은 전자기파의 특성을 연구하는 응용 물리 분야로, 일반적으로 빛이라 부르는 가시광선만 연구했지만 맥스웰에 의해 가시광선이 전자기파의 일종이라는 사실이 드러나자 광학은 전파부터 감마선까지의 모든 영역에 걸친 연구 분야로 발전하기 시작했다. 상당히 오랜 역사를 자랑하는 학문으로, 양자역학, 통계역학, 전자기학, 분광학과 밀접한 관련이 있다. 더 세부적으로 들어가면 기하광학, 파동광학, 분광학, 양자광학, 비선형광학 등이 있다. 기하광학: 맥스웰 방정식에서 광학기기보다 충분히 짧은 파장 대한 근사적인 광학 이론이다. 빛을 빛살로 나타내며, 굴절과 반사 법칙을 이용하여 거울, 렌즈, 프리즘 등의 광학기기의 원리를 설명할 수 있다. 파동광학: 맥스웰 방정식에서 편광을 무시하고 빛이 한 종..
-
전자기학 및 광학 기초 이론(1) - 전자기파와 빛Ellisometry/Ellipsometry를 위한 물리적 이론 기초 2020. 9. 28. 22:52
Ellipsomery의 원리와 분석과정 및 이를 구성하는 광학계를 이해하기 위해서는 광학을 잘 알아야 한다. 광학이란, 빛과 물질과의 상호작용에서 발생하는 현상을 체계화 한 것이다. 그러나 기초적인 광학만으로는 빛의 굴절, 반사 등이 왜 발생하고 굴절률이 파장에 따라 왜 다른지 이해할 수 없는데, 이 부분에 대해서는 전자기학의 도움을 받아야 한다. 1. 전자기파와 빛 빛이란 각종 전자기파 중에서 그 파장 또는 광양자 에너지(Photon Energy) 영역이 광학 영역인 것을 말한다. 분광 Ellipsometry의 경우 대부분 약 1.5eV에서 5.0eV 사이에서 작동하고 있다. 이 영역은 근적외선(near IR), 가시광선(visible range), 그리고 근적외선(near UV) 영역을 포함하게 되며..