Aplikace elektromagnetické teorie k navrhování a zjišťování geometrických parametrů difrakčních mřížek

• Thesis title in Czech: Aplikace elektromagnetické teorie k navrhování a zjišťování; geometrických parametrů difrakčních mřížek
• Thesis title in English: Applying electromagnetic theory to the proposal and determination; of geometric parameters of diffraction gratings
• Academic year of topic announcement: 2011/2012
• Thesis type: Bachelor's thesis
• Department: Institute of Physics of Charles University (32-FUUK)
• Supervisor: RNDr. Roman Antoš, Ph.D.
• Advisors: RNDr. Martin Veis, Ph.D.

Guidelines

1. Prostudovat odbornou literaturu daného tématu.
2. Osvojit si matematický popis polarizovaného světla a elektromagnetickou optickou teorii periodických struktur.
3. Osvojit si ovládání modelovacího softwaru a v případě hlubšího zájmu se podílet na jeho rozvíjení.
4. Počítačově simulovat optickou odezvu vybraných periodických struktur a optimalizovat jejich parametry.
5. Zjistit geometrické parametry zvolené struktury pomocí fitování naměřeného optického spektra (dostupného z literatury).
6. Diskutovat vhodnost použité metody na různé typy struktur.

References

R. M. A. Azzam, N. M. Bashara, Ellipsometry and Polarized Light, North-Holland, Amsterdam / New York / Oxford 1977.
M. Born, E. Wolf, Principles of Optics, Cambridge University Press, Cambridge 1999.
R. Petit (ed.), Electromagnetic Theory of Gratings, Springer-Verlag, Berlin 1980.
M. Neviere, E. Popov, Light Propagation in Periodic Media: Differential Theory and Design, Marcel Dekker, New York 2003.
J.-M. Lourtioz et al., Photonic Crystals: Towards Nanoscale Photonic Devices, Springer-Verlag, Berlin 2005.
K. Yasumoto (ed.), Electromagnetic Theory and Applications for Photonic Crystals, CRC Press, Taylor & Francis, 2006.

Preliminary scope of work

Neustále se rozvíjející technologie výroby integrovaných obvodů, difrakčních mřížek, optických filtrů a jiných elementů (založených na litograficky modulovaných tenkých filmech) vyžaduje rovněž zdokonalování charakterizačních technik. Jednou z perspektivních metod je "skaterometrie", tj. technika zjišťování geometrických (případně i materiálových) parametrů studovaného vzorku z naměřených optických spekter (nejčastěji spektrální elipsometrie) s pomocí fitovaných simulací. Cílem práce bude aplikace rigorózní elektromagnetické teorie na simulace optické odezvy hypotetických difrakčních mřížek, optimalizace jejich parametrů, a charakterizace alespoň jedné skutečné mřížky (jejíž optické měření je dostupné v literatuře). Studentovi bude poskytnut nezbytný teoretický úvod a bude mu dán k dispozici existující simulační program, jejž bude moci dále rozvíjet. Zájemci, kontaktujte mě, prosím, na adrese: [e-mail]

Preliminary scope of work in English

The continual development of the production of integrated circuits, diffraction gratings, optical filters, and other elements (based on lithographically modulated thin films) requires the refinement of characterization techniques. A modern, advantageous method is "scatterometry", i.e., a technique of determining geometric (and eventually material) parameters of a sample under study from measured optical spectra (usually from spectroscopic ellipsometry) by performing fitted simulations. The aim of the work will be the application of rigorous electromagnetic theory to simulations of the optical response of hypothetical diffraction gratings, optimizing their parameters, and characterizing at least one actual grating (whose optical measurement is available in literature). The student will receive the necessary introduction into the theory as well as an existing simulation package, free for further development. Those who are interested, please contact me at the address: [e-mail]