O que é um elipsômetro?

A elipsometria

é uma técnica óptica para medir a espessura e as propriedades ópticas de filmes extremamente finos ou camadas de material. As propriedades mensuráveis ​​são o índice de refração ou a quantidade de luz dobrada, e o nível de absorção de luz, chamado coeficiente de absorção . Um elipsômetro é um dispositivo usado para executar essas medições.

Os elipsômetros funcionam brilhando em uma fonte de luz bem definida sobre um material e capturando a reflexão. Os elipsômetros modernos usam lasers, tipicamente lasers de hélio-neon, como fonte. O feixe de elipsômetro passa pela primeira vez por um polarizador para que apenas a luz orientada em uma direção conhecida seja permitida. Em seguida, passa por um dispositivo chamado compensador, que polariza elipticamente o feixe de luz. A luz restante é então ricocutada do material em estudo.

A análise depende da lei de Snell; Quando um feixe de luz atinge um material, alguns refletem imediatamente, e outros passam para o Far Side do material antes de refletir. Ao medir a diferença entre as duas reflexões, a espessura do dispositivo pode ser determinada. A luz refletida também passa por uma mudança na polarização; Essa mudança é usada para calcular o índice de refração e o coeficiente de absorção.

Para que um elipsômetro funcione corretamente, o material que está sendo examinado deve satisfazer certas propriedades físicas. A amostra deve ser composta por um pequeno número de camadas bem definidas. As camadas devem ser opticamente homogêneas, têm estrutura molecular idêntica em todas as direções e refletir quantidades significativas de luz. Se algum desses requisitos for violado, os procedimentos padrão não funcionarão.

Os elipsômetros

são dispositivos extremamente sensíveis, capazes de medir camadas tão finas quanto um átomo. Eles são amplamente utilizados na fabricação de semicondutores, onde camadas sucessivas de material são cultivadas quimicamente em cima de cadaoutro.

A elipsometria

não é destrutiva; Um material medido por um elipsômetro não é afetado adversamente pelo processo. Devido a esse recurso, o uso de elipsômetros nas ciências biológicas está aumentando. Os materiais biológicos são muito menos uniformes que os materiais fabricados e geralmente não têm as características físicas necessárias para a elipsometria tradicional. Novas técnicas, como o uso de vários elipsômetros organizados em diferentes ângulos, foram desenvolvidos para trabalhar com esses materiais.