2005
Comparison of effective medium approximation and Rayleigh-Rice theory concerning ellipsometric characterization of rough surfaces
FRANTA, Daniel a Ivan OHLÍDALZákladní údaje
Originální název
Comparison of effective medium approximation and Rayleigh-Rice theory concerning ellipsometric characterization of rough surfaces
Název česky
Srovnání teorie efektivního prostředí a Rayleigho-Riceovy teorie týkající se elipsometrického studia drsných povrchů
Autoři
FRANTA, Daniel (203 Česká republika, garant) a Ivan OHLÍDAL (203 Česká republika)
Vydání
Optics Communications, Amsterdam, Elsevier Science, 2005, 0030-4018
Další údaje
Jazyk
angličtina
Typ výsledku
Článek v odborném periodiku
Obor
10306 Optics
Stát vydavatele
Nizozemské království
Utajení
není předmětem státního či obchodního tajemství
Odkazy
Impakt faktor
Impact factor: 1.456
Kód RIV
RIV/00216224:14310/05:00013547
Organizační jednotka
Přírodovědecká fakulta
UT WoS
000228492900018
Klíčová slova anglicky
Roughness; Ellipsometry; EMA; RRT
Štítky
Změněno: 3. 2. 2006 17:18, Mgr. Daniel Franta, Ph.D.
V originále
In this paper the theoretical analysis of the correctness of applying the effective medium approximation (EMA) at the ellipsometric studies of rough surfaces is presented. Within this analysis the Rayleigh-Rice theory (RRT) is used to calculate the simulated ellipsometric data of various slightly randomly rough surfaces. This simulated data are treated using the least-squares method for finding the values of the parameters characterizing the rough surfaces within the EMA, i.e. the values of thickness and packing density factor describing a fictitious (effective) thin films replacing these surfaces within the EMA. It is shown that the EMA could be used to interprete the ellipsometric data of the rough surfaces in a correct way if their roughness only contains the high spatial frequencies. For the low spatial frequencies it is shown that the influence of the surface roughness on the ellipsometric quantities is small in contrast to its influence on the reflectance. Moreover, it is shown that the EMA must be used carefully for optical characterizing rough surfaces and that it is more reasonable to use the RRT for this purpose. It is also presented that it is impossible to compare quantitatively the thickness values determined using EMA within the ellipsometric analysis of the rough surfaces with the rms values of the heights of the surface irregularities evaluated by atomic force microscopy (AFM).
Česky
V tomto článku je presentována teoretická analýza správnosti aplikace aproximace efektivního prostředí (EMA) při elipsometrických studiích drsných povrchů. V rámci této analýzy Rayleigh-Riceova teorie (RRT) je použita pro výpočet simulovaných elipsometrických dat různě slabě náhodně drsných povrchů. Tato simulovaná data jsou zpracována pomocí metody nejmenších čtverců kvůli nalezení hodnot parametrů charakterizujících drsné povrchy z hlediska EMA, tj. nalezení hodnot tloušťky a faktoru uspořádání popisujících fiktivní (efektivní) tenkou vrstvy nahrazující tyto povrchy v rámci EMA. Je ukázáno, že EMA může být využita k interpretaci elipsometrických dat drsných povrchů správným způsobem, pokud jejich drsnost obsahuje pouze vysoké prostorové frekvence. Pro nízké prostorové frekvence je ukázáno, že vliv povrchové drsnosti je malý ve srovnání s odrazivostí. Navíc je ukázáno, že EMA musí být použita opatrně pro charakterizaci drsných povrchů a že je nemožné kvantitativně srovnávat hodnoty tlouštěk určené pomocí EMA v rámci elipsometrické analýzy s rms hodnotami výšek povrchových nepravidelností určenými pomocí AFM.
Návaznosti
| FT-TA/094, projekt VaV |
| ||
| MSM 143100003, záměr |
|