DSpace
KOBRA
KOBRA

KOBRA - Dokumentenserver der Universität Kassel  → Fachbereiche  → FB 15 / Maschinenbau  → Institut für Maschinenelemente und Konstruktionstechnik (IMK)  → Fachgebiet Mess- und Regelungstechnik  → Dissertationen 

Please use this identifier to cite or link to this item: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hebis:34-2008020120181

Titel: Zur Erfassung von form- und materialbedingten Oberflächenstrukturen mit Mikro-Deflexions-Ellipsometrie
Autor(en): Wirth, Frank
Schlagworte (SWD): EllipsometrieOberflächenmesstechnikDeflektometrie
Klassifikation (DDC): 620 - Ingenieurwissenschaften (Engineering and allied operations)
Issue Date: 1-Feb-2008
Zusammenfassung: Die vorliegende Arbeit berichtet über ein neuartiges, kombiniertes Messverfahren zur gleichzeitigen Erfassung von Form und Material einer glänzenden Probenoberfläche. Die Materialerkennung erfolgt über die polarisationsoptische Brechzahlbestimmung im Messpunkt mit Mikroellipsometrie. Die Mikroellipsometrie ist ein fokussierendes Ellipsometer, das aus der Polarisationsänderung, bedingt durch die Wechselwirkung Licht – Materie, die materialcharakteristische komplexe Brechzahl eines reflektierenden Materials ermitteln kann. Bei der fokussierenden Ellipsometrie ist die Anordnung der fokussierenden Optiken von Bedeutung. Die hier vorgestellte ellipsometerexterne Fokussierung vermeidet Messfehler durch optische Anisotropien und ermöglicht die multispektrale ellipsometrische Messung. Für die ellipsometrische Brechzahlbestimmung ist zwingend die Kenntnis des Einfallswinkels des Messstrahls und die räumliche Orientierung der Oberflächenneigung zum Koordinatensystem des Ellipsometers notwendig. Die Oberflächenneigung wird mit einem Deflektometer ermittelt, das speziell für den Einsatz in Kombination mit der Ellipsometrie entwickelt wurde. Aus der lokalen Oberflächenneigung kann die Topographie einer Probe rekonstruiert werden. Der Einfallswinkel ist ebenfalls aus den Oberflächenneigungen ableitbar. Die Arbeit stellt die Systemtheorie der beiden kombinierten Messverfahren vor, außerdem werden Beiträge zu Messunsicherheiten diskutiert. Der experimentelle Teil der Arbeit beinhaltet die separate Untersuchung zur Leistungsfähigkeit der beiden zu kombinierenden Messverfahren. Die experimentellen Ergebnisse erlauben die Schlussfolgerung, dass ein Mikro-Deflexions-Ellipsometer erfolgreich realisierbar ist.The present thesis presents a novel combined measurement procedure to characterize simultaneously the surface structure and the material of a shiny sample. The material detection is done by the polarization-optical measurement of the refractive index at the measuring point via micro-ellipsometry. Micro-ellipsometry uses a focusing ellipsometer, which is able to determine the local material-characteristic complex refractive index by measuring changes in the polarization caused by the interaction of light and material. For focusing ellipsometry the arrangement of the optical components is important. The presented ellipsometer-external focusing avoids measurement errors caused by optical anisotropy of optical components and it permits multi-spectral ellipsometry. For measuring the refractive index by ellipsometry the angle of incidence and the surface gradients in relation to the coordinate plane of the ellipsometer must be known. The surface gradients are measured with a deflectometer which was developed especially for combination with ellipsometry. The local surface gradients can then be used to reconstruct the topology of a sample. Moreover the angle of incidence can be determined from the surface gradients. This work presents the principles of both combined measurement methods. Furthermore, some aspects of measurement uncertainty are discussed. The experimental part of the thesis deals with separated tests concerning the capability of each measurement method. The results prove that a so called micro-deflection-ellipsometry could be realized successfully.
URI: urn:nbn:de:hebis:34-2008020120181
Appears in Collections:Dissertationen

Files in This Item:

File Description SizeFormat
DissertationFrankWirth.pdf1,91 MBAdobe PDFView/Open

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.