Projektdaten

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Spektroskopische Weitbereichsellipsometrie

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Als Ergänzung der messtechnischen Möglichkeiten des Zentrums für Mikro- und Nanotechnologien (ZMN) der TU Ilmenau zur schnellen, systematischen Analyse mikro- und nanostrukturierter Oberflächen, Material- und Schichtsysteme, sowie komplexer Mikrosystemen wird die Anschaffung eines leistungsfähigen optischen Analysesystems zur breitbandigen spektroskopischen Ellipsometrie beantragt. Ellipsometrie ist eine Methode, die zum einen zur Untersuchung optischer Eigenschaften von Volumen-Materialien geeignet ist, mit der aber auch sehr sensitiv Oberflächeneigenschaften detektiert werden können. Die spektralellipsometrische Analyse liefert Information über die untersuchten Proben, die weit über die bloße Bestimmung von Schichtdicken und optischen Dispersionsrelationen hinausgehen. So können neben Aussagen zu optischer Anisotropie, Kristallinität, Schwingungszuständen (Phononen), chemischer Zusammensetzung, Materialgradienten, elektrischer Leitfähigkeit oder Bandstruktur beispielsweise auch Oberflächenbedeckungen durch Adsorbate bis hin zu Monolagen und ggf. auftretende elektrische Felder oder Ladungsträgergase an Oberflächen hinsichtlich Ladungsträgerdichte und –mobilität zuverlässig nachgewiesen werden. Durch Weiterentwicklung der analytischen Möglichkeiten der Ellipsometrie ist mit aktuellen Systemen auch die Analyse periodisch strukturierter Oberflächen möglich. Ein Schwerpunkt der Grundlagenforschung an der TU Ilmenau ist die Untersuchung strukturierter Oberflächen oxidischer Halbleiter, Gruppe III-Nitriden und Dielektrika für mikrotechnische und sensorische Anwendungen. Hierbei ist die genaue Kenntnis der vollständigen optischen Antwort für das physikalische Verständnis der untersuchten Materialien und technologischen Prozesse von entscheidender Bedeutung.