Die auf das IR-VASE basierenden Studien, durchgeführt im Wellenlängenbereich von 1,7-33 µm, bieten eine höhere Empfindlichkeit als die FTIR-Speltroskopie und liefern quantitative Werte für die optischen Konstanten n und k. Diese Technik ist sehr empfindlich bezüglich der Dicke der Schicht und der Dotierungskonzentration, was bei UV-VIS-Wellenlängen nicht der Fall ist.
Im Vergleich zu FTIR oder Raman kann die Infrarot-Spektralellipsometrie (IRSE) mit einer einzigen Messung mehr Informationen wie optische Konstanten und die chemische Zusammensetzung liefern.
In unserem Institut werden folgende Studien durchgeführt:

1. Die Zuordnung der Schwingungsbanden kann sehr schnell und ohne Berechnungen direkt aus den experimentellen IR-Spektren (aus den Knickpunkten der Ψ- und Δ-Spektren) vorgenommen werden [1]. Die Raman-Zuordnungen bestätigen die mit dem IR-VASE erhaltenen Zuordnungen.
2. Die Analyse der aus den IR-VASE-Spektren ausgewerteten dielektrischen Funktionen zeigte die Bildung dünner Schichten in mit Stickstoffplasma implantiertem Si, das als Oxynitrid mit niedriger N-Konzentration identifiziert wird. Der Einbau von N-Atomen in das Si-O-Netzwerk in verschiedenen Konfigurationen wurde mittels IRSE analysiert und die Ergebnisse durch XPS- und VISSE-Spektroskopie bestätigt [2].
3. Die Schwingungsspektren der Phononenmoden E1(TO) und A1(LO) verschiedener Schichten, die auf anderen Substraten und mit unterschiedlichen Präparationsverfahren abgeschieden wurden, wurden analysiert [3-5].
4. Wenn wir die Daten aus dem UV-VIS-NIR-Bereich (0,193 - 1,7 µm) mit denen aus dem IR-Bereich (1,7-33 µm) zusammenführen, erhalten wir ein umfassendes Bild der optischen Konstanten und der Transmission auf einer sehr großen Skala von UV bis IR (0,193 bis 33 µm) [6, 7]

Referenzen

1. M. Nicolescu, M. Anastasescu, J.M. Calderon-Moreno, A.V. Maraloiu, V.S. Teodorescu, S. Preda, L. Predoana, M. Zaharescu, M. Gartner, “Optical, microstructural and vibrational properties of sol–gel ITO films“, Optical Materials  114 (2021) 110999
2. M. Gartner, A. Szekeres, S. Alexandrova, P. Osiceanu, M. Anastasescu, M. Stoica, A. Marin, E. Vlaikova, E. Halova, “Infrared ellipsometry as an investigation tool of thin layers grown into plasma immersion N+ implanted silicon“, Appl.Surf.Sci., 258, 7195– 7201(2012)]
3. Nitrogen Amount on the Microstructural and Optical Properties of Thin r.f.-Sputtered ZnO Films Treated by Rapid Thermal Annealing“, Appl.Surf.Sci., 261, 815– 823 (2012)
4. S. Bakalova, A. Szekeres, M. Anastasescu, M. Gartner, L. Duta, G. Socol, C. Ristoscu, I.N Mihailescu, „VIS/IR spectroscopy of thin AlN films grown by pulsed laser deposition at 400°C and 800°C and various N2 pressures“, Journal of Physics: Conference Series 514, 012001(2014)
5. N. Dulgheru, M. Stoica,  J.M. Calderon-Moreno, M. Anastasescu, M. Nicolescu, H. Stroescu, A. Szekeres, M. Gartner, „Influence of compositional variation on the optical and morphological properties of Ge-Sb-Se films for optoelectronics application“,  Infrared Physics and Technology 93 (2018) 260–270
6. M. Nicolescu, M. Anastasescu, S. Preda, J. M. Calderon-Moreno, H. Stroescu, M. Gartner, V .S. Teodorescu, A.V. Maraloiu, V. Kampylafka, E. Aperathitis, M. Modreanu, “Surface topography and optical properties of nitrogen-doped ZnO thin films formed by radio frequency magnetron sputtering on fused silica substrates”, J. Optoelectron. Adv. Mater, 12 (6), 1343-1349 (2010)
7. H.Stroescu, M.Anastasescu, S.Preda, M.Nicolescu, M.Stoica, N.Stefan, E. Aperathitis, M. Modreanu, M. Zaharescu, M. Gartner, „Influence of thermal treatment in N2 atmosphere on chemical, microstructural and optical properties of ITO and ITO: N sputtered thin films”, Thin Solid Films, 541,121-126 (2013)

Mehr über spektroskopische Ellipsometer