VUV-Reflektometer

Das Ziel des Projektes bestand in der Entwicklung eines Reflektometers mit simultaner Spektrenregistrierung zur absoluten Bestimmung des Reflexionsgrades ebener Reflexionsschichten im Vakuum-Ultraviolett-Spektralbereich (VUV). Kommerziell sind solche Geräte bislang nur für den UV/vis-Bereich ab 190 nm verfügbar. In der empfindlichen Elementanalytik mit spektroskopischen Methoden erfordern jedoch viele Elemente (Halogene, Nichtmetalle) Messungen im VUV-Bereich. Hier ist der Reflexionsgrad meist signifikant geringer als im UV/vis und kann, insbesondere bei Mehrfachreflexionen, zu einer merklichen Abschwächung der Messstrahlung innerhalb optischer Anordnungen führen. Für die Technologieentwicklung wie auch für die laufende Produktionskontrolle und die Langzeitcharakteristik optisch-spektroskopischer Geräte für den VUV-Bereich ist die Absolutmessung des Reflexionsgrades von entscheidender Bedeutung.

Folgende Ergebnisse wurden erzielt:

• Es wurde ein Reflektometer-Prototyp entwickelt, mit dem unter Vakuumbedingungen mittels einer Deuterium-Strahlungsquelle die simultane Registrierung des Spektralbereiches zwischen 150 nm und 240 nm auf einem CCD-Chip möglich ist.
• In einer sogenannten V-W-Anordnung vor dem Spektrometer lassen sich zwei unterschiedliche Strahlengänge einstellen und aus den nacheinander aufgenommenen Spektren der Reflexionsgrad des eingesetzten Probespiegels absolut bestimmen.
• Umfangreiche Messungen mit dem Reflektometer-Prototyp haben gezeigt, dass die entwickelten Einzelkomponenten einen dauerhaften und weitgehend verschleißfreien Betrieb unter den Extrembedingungen der energiereichen Messstrahlung und des Vakuums gewährleisten.
• Eine Bestimmung des Reflexionsgrades ist mit nur geringem Justage- und Zeitaufwand möglich. So lässt sich bereits nach etwa 20 Minuten Pumpzeit und einer effektiven Messzeit von 2 Minuten eine Genauigkeit besser als 1 % über den gesamten Messbereich erreichen.

Ergebnistransfer: Fa. LTB Lasertechnik Berlin GmbH (Berlin-Adlershof)