Detailed Information on Publication Record
2005
Comparison of effective medium approximation and Rayleigh-Rice theory concerning ellipsometric characterization of rough surfaces
FRANTA, Daniel and Ivan OHLÍDALBasic information
Original name
Comparison of effective medium approximation and Rayleigh-Rice theory concerning ellipsometric characterization of rough surfaces
Name in Czech
Srovnání teorie efektivního prostředí a Rayleigho-Riceovy teorie týkající se elipsometrického studia drsných povrchů
Authors
FRANTA, Daniel (203 Czech Republic, guarantor) and Ivan OHLÍDAL (203 Czech Republic)
Edition
Optics Communications, Amsterdam, Elsevier Science, 2005, 0030-4018
Other information
Language
English
Type of outcome
Článek v odborném periodiku
Field of Study
10306 Optics
Country of publisher
Netherlands
Confidentiality degree
není předmětem státního či obchodního tajemství
References:
Impact factor
Impact factor: 1.456
RIV identification code
RIV/00216224:14310/05:00013547
Organization unit
Faculty of Science
UT WoS
000228492900018
Keywords in English
Roughness; Ellipsometry; EMA; RRT
Tags
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).
In Czech
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.
Links
| FT-TA/094, research and development project |
| ||
| MSM 143100003, plan (intention) |
|