Spektroskopik Elipsometri (SE) Sistemi

Elipsometri numune yüzeyinden yansıyan ışığın polarizasyonundaki değişimin ölçülmesi üzerine temellenen numuneye zarar vermeyen (nondestructive) bir ölçüm tekniğidir.

Laboratuarımızda bulunan faz modulasyonlu spektroskopik elipsometre sistemi (Jobin Yvon-Horiba) numune üzerinden yansıyan ışığın polarizasyon durumunun bir fotoelastik modülatör yardımı ile, mekanik bir hareket olmaksızın, 50 kHz frekansında değiştirilmesi üzerine temellenmektedir. Böylece, yüksek sinyal/gürültü oranı elde edilmiş ve geleneksel elipsometre sistemlerinde bazı durumlarda karşılaşılan düşük hassasiyet sorunundan sistem arındırılmıştır. Bu tekniğin 1 ms kadar küçük bir zamanda veri almaya olanak vermesi (hızlı cevap zamanı), dinamik olayların gözlenmesi için önem taşımaktadır. Ayrıca, 260-2100 nm gibi geniş bir dalga boyu aralığında ölçüm imkanı veren eldeki elipsometre sisteminin önemli özelliklerinden biri de delta değerini 0º ve 180º çevresinde doğru ölçebilmesidir.

Sistem, başlıca olarak, bir 75 W gücünde Xenon ışık kaynağı, otomotik goniometre üzerine monte edilmiş bir polarizör ve bir modulatör başlığı, bir monokromatör, bir motorize numune platformu ve bir kontrol biriminden oluşmaktadır. Numune üzerine düşen ışığın geliş açısı 55 ve 80º arası 0.01º kadar küçük basamaklarda otomatik olarak ayarlanabilmektedir. Ayrıca, ölçüm sistemi DeltaPsi2 isimli bir yazılımla hem kontrol edilebilmekte hem de elde edilen veriler kullanıcı için kolaylaştırılmış bir arayüz ile çözümlenebilmektedir. Bu ölçüm tekniği ile, filmin kalınlığı, kırılma indisi, sönüm katsayısı, kristalliği, kompozisyonu, derinlemesine ya da alansal tekbiçimliliği ve mikroyapısı gibi özellikleri çözümlenebilmektedir.