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J-GLOBAL ID：201402297572548508   整理番号：14A0806005

エリプソメトリーと組み合わせた修正Otto構成を使用した表面プラズモン共鳴による薄膜の厚さ測定

Thin Film Thickness Measurement by Surface Plasmon Resonance Using a Modified Otto’s Configuration Combined with Ellipsometry

著者 (2件)： MIZUTANI Yasuhiro (Univ. Tokushima, Tokushima, JPN) ,  IWATA Tetsuo (Univ. Tokushima, Tokushima, JPN)
資料名： International Journal of Automation Technology  (International Journal of Automation Technology)
巻： 5  号： 2  ページ： 236-240  発行年： 2011年03月05日 
JST資料番号： L0997B  ISSN： 1881-7629  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 著者等は,表面プラズモン共鳴(SPR)及びSPR応答を有する楕円形の性質のような膜厚に対して高感度の二つの光学的性質を用い薄膜の厚さを測定する方法を開発した。SPR信号は,薄層を有する試料の厚さを測定するのに適した高感度である。この現象は,試料表面上での吸光度を測定することによって検出することができる。著者等は,SPR信号を生成するための有名な方法である,SiO₂基板,空気,誘電体および金属層の4層で構成されるOtto構成に焦点をあてた。構成内に空気層があるので,薄い膜厚の測定に有用である。しかしこの構成は欠点を持っている:それはサンプル表面からSiO₂基板までの距離をナノメータオーダで調整する必要があることである。この問題を克服するため,Bliokh等によって提案された修正Otto構成[Appl.Phys.Lett.89,021908(2006)]に焦点を当てた。この構成では,基板としてSiO₂の平凸レンズがある。その曲率を利用し調整プロセスが無くSPR信号を容易に検出できる。SPR信号は,薄膜の厚さに依存する偏光特性を持つ。エリプソメトリーを用いてSPR信号の偏光特性を分析することで,薄膜の厚さをSPR信号よりも高いサブナノメータ精度で測定することができる。本論文では,測定に関わる更なる結果を提示し,討議した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： プラズマ共鳴 ,  光学的性質 ,  厚み測定 ,  薄膜 ,  膜厚 ,  二酸化ケイ素 ,  *エリプソメータ ,  偏光解析法 ,  単位 ,  *表面プラズモン共鳴法 ,  *膜厚計測
準シソーラス用語： ナノメータ ,  厚さ測定 ,  楕円偏光法 ,  *表面プラズモン共鳴 ,  *膜厚測定

分類 (1件)： 長さ,面積,断面,体積,容積,角度の計測法・機器  (AD05020O)

引用文献 (11件)：

• A. Otto, “Excitation of nonradiative surface waves in silver by the method of frustrated total reflection,” Z. Phys. Vol.216, pp. 398-410, 1968.
• E. Z. Kretschmann, “Die Bestimmung Optischer Konstanten von Mettlen duch Anregung von Oberfl?chenplasmaschwingungen,” Z. Phys., Vol.241, pp. 313-324, 1971.
• Y. P. Bliokh, R. Vander, S. G. Lipson, and J. Felsteiner, “Visualization of the complex refractive index of a conductor by frustrated total internal reflection,” Appl. Phys. Lett., Vol.89, 021908, 2006.
• T. Iwata and G. Komoda,“Measurements of complex refractive indices of metals at several wavelengths by frustrated total internal reflection due to surface plasmon resonance,” Appl. Opt., Vol.47, pp. 2386-2391, 2008.
• H. Raether, “Surface Plasmons on Smooth and Rough Surfaces and on Gratings,” Springer-Verlag, 1988.

タイトルに関連する用語 (4件)： エリプソメトリー ,  表面プラズモン共鳴 ,  薄膜 ,  厚さ測定