Skanowania optyczne powierzchni jako narzędzia oceny ilościowej i jakościowej powierzchni warstw i powłok

• Autorzy: Marszałek K. W. , Jaglarz J.

Warianty tytułu

EN

Methods of optical surface scanning as a tool for quantitative and qualitative evaluation surface layers and coatings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy prezentowane są techniki pomiarów profili optycznych cienkich warstw wyznaczone z profilometrii optycznej i elipsometrii skaningowej. Pierwsza z wymienionych metod umożliwia uzyskanie mapy lokalnych współczynników odbicia z małych obszarów powierzchni (10^-2 mm²), druga metoda umożliwia wyznaczanie zmiany stanu polaryzacji wąskiej wiązki promieniowania odbitego od cienkich warstw. Badania te pozwalają opisać topografię powierzchni z dużych obszarów (rzędu od kilku do kilkunastu cm²) uzupełniając tym samym pomiary wykonane przy pomocy mikroskopii sił atomowych (AFM). Analiza obrazów uzyskana przy użyciu tych metod, umożliwia wyznaczenie parametrów topograficznych powierzchni i warstw.

EN

The work presents thin film profiles measured by the optical profilometry PO and spectroscopic ellipsometry SSE techniques. First technique allows to get the surface map of intensities collected from small (10^-2 mm²) spots while the second allows to obtain surface map of the phase differences of reflected radiation from studied sample. These studies enable to find many interesting features concerning surfaces in a much larger area than AFM technique. The analysis of obtained images allowed to determine most important statistic parameters of film surfaces, as variation of film thickness, surface roughness, and distribution of height irregularities.

Słowa kluczowe

PL

cienkie warstwy; badania optyczne

EN

thin layers; optical investigations

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 55, nr 2
• Strony: 23--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Marszałek K. W.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

autor

Jaglarz J.

• Politechnika Krakowska, Kraków

Bibliografia

• [1] Poon Y.Ch., Bhushan B., Comparsion of surface measurements by stylus profiler, AFM and non-contact optical profiler, Wear 190 (1995) 76.
• [2] Scheer B.W., Stover J.C., Development of a smooth-surface microroughness standard, Proceedings of SPIE , 3141 (1997) 78.
• [3] Bosch S., Ellipsometry: A Tool For Surface Analysis, European Microscopy and Analysis 9, (1991) 13.
• [4] Bosse J.C., Hansali G., Lopez J., Dumas J.C., Characterization of surface roughness by laser light scattering: diffusely scattered intensity measurement, Wear 224 (1999) 236.
• [5] Church E.L., Zavada J.M., Residual surface roughness of diamondturned optics, Appl. Opt. 14 (1975) 1788.
• [6] Davies H., The reflection of electromagnetic waves from a rough surface, Proc. I.E.E. 101 (1954) 209.
• [7] Mainsah E., Dong W.P., Stout K.J., Problems associated with the calibration of optical probe based topography instruments, Measurement 17 (1996) 173.
• [8] Bendat, J.S, Piresol, Random data: analysis and measurement, Wiley - Interscience 1971.
• [9] Woollam J.A., Synder P.G., Fundamentals and applications of variable angle spectroscopic ellipsometry, Mater Sci. Eng. B5 (1990) 279.
• [10] Azzam R.M.A., Bashara N.M., Ellipsometry and polarized light, North-Holland, Amsterdam (1987).
• [11] Jaglarz J., Topography descriptions of thin film by optical Fourier transform, Thin Solid Films, 516 (2008) 8077.
• [12] Jaglarz J., Sanetra J., Cisowski J., Studies of polymer surface topography by means of optical profilometry, Optica Applicata, 40 (2010) 767.
• [13] Bennett, H.E., Porteus, J.O., Relation between surface roughness and specular reflectance at normal incidence, Opt. Soc. Am. 51 (1961) 123.
• [14] Bennett J. M., Mattsson L., Introduction to surface roughness and Scattering - second edition, OSA (1999) ISBN 1-55752-609-5, Washington, D.C.

Uwagi

Praca współfinansowana przez Unię Europejską ze Środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, Działanie ”Wsparcie projektów B+R na rzecz przedsiębiorstw realizowanych przez jednostki naukowe” projekt POIG.01.03.01-30-056/12.