VASE by J. A. Woollam

نبذة عن الجهاز

يُعد VASE® (Variable Angle Spectroscopic Ellipsometer) من شركة J.A. Woollam أحد أكثر أجهزة الإليبسومترية الطيفية تطورًا واعتمادًا في الأبحاث العلمية والصناعة، ويستخدم لقياس سماكة الأغشية الرقيقة والثوابت البصرية للمواد، مثل معامل الانكسار (n) ومعامل الامتصاص (k)، بطريقة غير إتلافية.

يتميز الجهاز بدقة ومرونة عاليتين، ويُستخدم لتوصيف مجموعة واسعة من المواد، بما في ذلك أشباه الموصلات، والمواد العازلة، والبوليمرات، والمعادن، والهياكل متعددة الطبقات. كما يغطي نطاقًا طيفيًا واسعًا يمتد من 193 إلى 2500 نانومتر، مع إمكانية تغيير كل من الطول الموجي وزاوية السقوط، مما يتيح إجراء قياسات متقدمة ودقيقة لمختلف أنواع العينات.

يدعم الجهاز العديد من تقنيات القياس، منها:

• الإليبسومترية بالانعكاس والنفاذية (Reflection & Transmission Ellipsometry).

• الإليبسومترية المعممة (Generalized Ellipsometry) لدراسة الخواص متباينة الخواص، وتأخر الطور (Retardance)، والانكسار المزدوج (Birefringence).

• قياسات شدة الانعكاس (Reflectance - R) والنفاذية (Transmittance - T).

• قياسات الانعكاس والنفاذية باستخدام الاستقطاب المتعامد (Cross-Polarized R/T).

• قياس إزالة الاستقطاب (Depolarization).

• القياسات المعتمدة على تشتت الضوء (Scatterometry).

• تحليل مصفوفة مولر (Mueller Matrix) للتوصيف البصري المتقدم.

القياسات والقدرات التحليلية​

تتميز تقنية الإليبسومترية بقدرتها على توفير بيانات دقيقة للغاية حول الخواص البصرية والفيزيائية للأغشية الرقيقة، وتشمل:

• قياس سماكة الأغشية الرقيقة (Film Thickness): قياس سماكات تبدأ من أقل من 1 نانومتر (طبقة ذرية واحدة) وحتى عدة ميكرومترات.

• معامل الانكسار (Refractive Index - n): تحديد كيفية انتشار الضوء داخل المادة.

• معامل الامتصاص (Extinction Coefficient - k): قياس مقدار امتصاص المادة للطاقة الضوئية.

• خشونة السطح (Surface Roughness): تقييم جودة السطح والواجهات البينية وتجانسها.

• فجوة الطاقة البصرية (Optical Bandgap): تحديد فجوة الطاقة للمواد، وهو قياس أساسي في توصيف أشباه الموصلات والمواد الكهروضوئية.

التطبيقات

• أشباه الموصلات.
  

• الخلايا الكهروضوئية (Photovoltaics).

• البصريات والطلاءات المتقدمة.

• الشاشات المسطحة (Flat Panel Displays).