Influence of shadowing on ellipsometric quantities of randomly rough surfaces and thin films

OHLÍDAL, Ivan and David NEČAS. Influence of shadowing on ellipsometric quantities of randomly rough surfaces and thin films. Journal of modern optics. Londýn: Taylor & Francis Ltd., 2008, vol. 55, No 7, p. 1077-1099. ISSN 0950-0340.

Basic information

• Original name: Influence of shadowing on ellipsometric quantities of randomly rough surfaces and thin films
• Name in Czech: Vliv stínění na elipsometrické veličiny náhodně drsných povrchů a tenkých vrstev
• Authors: OHLÍDAL, Ivan (203 Czech Republic, guarantor) and David NEČAS (203 Czech Republic).
• Edition: Journal of modern optics, Londýn, Taylor & Francis Ltd. 2008, 0950-0340.

Other information

• Original language: English
• Type of outcome: Article in a journal
• Field of Study: 10306 Optics
• Country of publisher: United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• Impact factor: Impact factor: 1.062
• RIV identification code: RIV/00216224:14310/08:00026336
• Organization unit: Faculty of Science
• UT WoS: 000256763900005
• Keywords in English: ellipsometry; rough surfaces; rough films; shadowing; scalar diffraction theory
• Tags: ellipsometry, rough films, rough surfaces, scalar diffraction theory, shadowing
• Tags: International impact, Reviewed

Abstract

The formulae enabling us to calculate the values of the ellipsometric parameters of randomly rough surfaces and very thin films with randomly rough boundaries with respect to the influence of the shadowing between the irregularities of roughness are presented. These formulae are derived within the scalar diffraction theory of light. The first formula allows the calculation of the ellipsometric parameters using a numerical method, while the second formula is the approximative one but it expresses the ellipsometric parameters in a closed form. The numerical analysis of both formulae is performed for several examples of randomly rough surfaces and thin films. Moreover, the comparison of the results achieved using both formulae respecting the shadowing and an earlier formula not including this effect is performed. The experimental data of two samples of the randomly rough silicon surfaces covered with very thin surface layers are interpreted using all the formulae mentioned. Using this experimental study, the correctness of both formulae taking into account the shadowing, is confirmed.

Abstract (in Czech)

Jsou presentovány vzorce umozňující nám vypočíst hodnoty elipsometrických parametrů náhodně drsných povrchů a tenkých vrstev s náhodně drsnými rozhraními s ohledem na vliv stínění mezi nerovnostmi drsnosti. Tyto vzorce jsou odvozeny v rámci skalární difrakční teorie světla. První vzorec umožňje výpočet elipsometrických parametrů pomocí numerických metod, zatímco druhá formule je přibližná, ale vyjadřuje elipsometrické parametry v uzavřeném tvaru. Oba vzorce jsou numericky zkoumány na několika příkladech drsných povrchů a tenkých vrstev. Navíc jsou porovnány výsledky dosažené s použitím obou vzorců beroucích v úvahu stínění s výsledky dřívějších vzorců, které tento jev v úvahu neberou. Pomocí všech vzorců jsou vyhodnocena experimentální data dvou vzorků náhodně drsného povrchu křemíku pokrytého velmi tenkou povrchovou vrstvou. Touto experimentální studií je potvrzena správnost obou vzorců započítávajících stínění.

Links

• MSM0021622411, plan (intention): Name: Studium a aplikace plazmochemických reakcí v neizotermickém nízkoteplotním plazmatu a jeho interakcí s povrchem pevných látek

Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Study and application of plasma chemical reactions in non-isothermic low temperature plasma and its interaction with solid surface