[광학]엘립소미터 예비보고서

소개

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목차

실험목적

이론

1. ellipsometry
1.1 엘립소미터 개요
1.2 ellipsometry의 특징
1.3 ellipsometry의 종류
1.3.1 작동 원리에 따른 분류
1.3.2 기능에 따른 분류

2. 광학 기초 이론
2.1 빛의 반사 굴절 및 흡수
2.2 편광
2.3 물질에서의 빛의 반사
2.3.1 덩이 표면에서의 빛의 반사
2.3.2 단층 박막에서의 빛의 반사

3. ellipsometry의 원리
3.1 ellipsometry 각 (Δ, Ψ)
3.2 null ellipsometry
3.3 단파장 ellipsometry에서의 두께 측정

실험장치 및 기구

실험 장치도

참고문헌

본문내용

실험제목
- 엘립소미터

실험목적
- 엘립소미터(ellipsometer)를 이용하여 여러 가지 시료의 굴절률 및 두께 등을 측정하고 ellipsometer의 원리 및 사용방법에 대해 익힌다.

이론

1. ellipsometry

1.1 엘립소미터 개요

‘ellipsometry`라는 용어는 ’ellips(타원)`과 ‘metry(측정기술)’의 합성어인데 이는 특정 편광상태를 지니고 시편에 입사한 빛이 반사된 후에는 주로 다음 그림과 같이 타원편광으로 변하고 그 편광상태의 변화를 분석하여 시편이 지닌 정보를 찾아내는 기술이기 때문에 지니게 된 명칭이다. 따라서 ‘ellipsometry`는 그 측정기술을 일켣고 그 장비를 지칭할 때는 ‘ellipsometer`라고 부른다.
Ellipsometry는 결국 편광을 이용한 광측정기술의 일종이라고 할 수 있다. 하지만 공학 분야를 중심으로 박막의 두께 중심의 메세 구조적 특성 연구에 많이 쓰이고 있다. 여기서 미세 구조라 함은 두께 또는 구성 성분을 이야기하는 것인데 ellipsometry를 이용하면 두께뿐만 아니라 표면 거칠기, 구성 성분비, 결정정도 등에 대한 정보도 이끌어 낼 수 있다. 또한 실제로 천체 연구를 비롯하여 의학, 생체학 등에도 응용이 되고 있다.
최근에 와서는 광원, detecter, 컴퓨터 등의 발전과 함께 그 성능이 많이 개선이 되고 또한 박막과 표면을 이용한 공정이 늘면서 응용 분야가 크게 증가하게 되고 있다. 처음에는 대부분 수은등 등에서 나오는 단일 파장을 이용한 단파장(single wavelength) ellipsometry였고 그 측정 방법도 육안으로 null 현상을 측정하는 것이었기 때문에 정보의 양과 측정 속도 면에서 매우 제한적이었다. 즉, 단파장 null ellipsometry에서 숙련된 사용자가 한 파장에서 한 쌍의 데이터를 뽑는데 수분 이상이 걸리니 분석은 차치하고라도 측정 그 자체가 힘들었다. PMT(photomultiplier tube) 등의 detector를 도입하고 컴퓨터를 이용한 측정의 자동화가 시작된 것도 거의 70년대 초라 할 수 있다.

참고자료

· - Optics / Hecht 저 / 대웅출판사
· - 현대광학 / 서울대학교광학연구회 / 교문사
· - 엘립소미트리 / 안일신 저 / 한양대학교 출판부
· - http://ellipsometry.co.kr