Elipsometria

 

    Descrição da Técnica
    A técnica de elipsometria é uma técnica de análise óptica de uma superfície plana, baseada na medida da mudança do estado de polarização da luz incidente, após reflexão sobre a superfície. As medidas consistem em irradiar a superfície de uma amostra em um ângulo de incidência conhecido, com uma luz monocromática que pode ser controlada, e determinar a diferença entre os estados da polarização dos feixes incidentes e refletidos, levando aos  dois ângulos y e d. O feixe incidente pode ser descrito por decomposição do campo elétrico em duas componentes Ep e Es, sendo p paralelo e s perpendicular ao plano de incidência. A reflexão leva a uma mudança na fase e na amplitude dos componentes do campo elétrico incidente. Os componentes do campo elétrico refletido Rp e Rs podem ser descritos em função dos componentes Ep e Es que é a equação fundamental da elipsometria.
     A tg (y) representa a mudança, devido à reflexão, na razão das amplitudes e d representa a mudança na diferença de fase entre as componentes paralelo e perpendicular ao plano de incidência. A partir das equações de Fresnel e de Snell, o coeficiente r pode ser ligado ao comprimento de onda l, ao ângulo de incidência f0, ao índice de refração ni e à espessura di de cada componente i constituindo a amostra sobre o qual a onda se reflete:
 
A equação sendo complexa, pode-se utilizar técnicas numéricas para resolve-la, usando método interativo, isto é, com a ajuda do computador, permite determinar o índice n1 e a espessura d1 do filme, após uma interação consistente.
O equipamento do laboratório é um Rudolph Reserch,  a fonte é uma lampada halógena com 12 filtros  interferênciais (400 - 2477nm),  que passa através de um polarizador circular (para obter um feixe de polarização circular e de intensidade máxima). Essa polarização circular é, em seguida, transformada em polarização linear por um polarizador. O feixe passa através de uma lâmina bi-refringente que gira, levando a uma luz com fase modulada. Finalmente, a luz chega sobre a amostra. Após reflexão, a luz passa por um analisador, e depois através de um filtro selecionando apenas o comprimento de onda desejado, isso para evitar qualquer perturbação da luz ambiente. Enfim, a luz chega sobre o fotodetetor. (Bernardi, M. I. B. )

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