Synchrotron-based VUV spectroscopic ellipsometry system in application to optical properties studies of wide-bandgap materials for optoelectronics

The paper presents the implementation of spectroscopic ellipsometry measurements in the vacuum-ultraviolet spectral range with use of synchrotron radiation as a light source. Current status of VUV ellipsometer and the principle of its operation is described. The procedure of measurements and ellipsometric data evaluation taking into account surface roughness of the measured specimen of optically uniaxial widebandgap single crystal is presented through the example of Sr61Ba39Nb2O6 ellipsometric characterization. Complex dielectric function ε(E) = ε1(E) + iε2(E) for Sr61Ba39Nb2O6 was obtained in the spectral photon energy range 2–25 eV for polarization direction along b and c crystallographic axes.

---

W artykule przedstawiono implementację techniki spektroskopii elipsometrycznej z wykorzystaniem promieniowania synchrotronowego jako źródła światła do zakresu widmowego nadfioletu próżniowego. Zaprezentowano obecny status VUV systemu elipsometrycznego oraz opisano sposób jego funkcjonowania. Poprzez charakteryzację optyczną kryształu Sr61Ba39Nb2O6, przedstawiono procedurę analizy elipsometrycznych danych pomiarowych dla optycznie jednoosiowego monokryształu z uwzględnieniem anizotropii optycznej oraz niejednorodności powierzchni badanej próbki. Uzyskano zależności dyspersyjne tensora zespolonej przenikalności dielektrycznej ε(E) = ε1(E) + iε2(E) dla kryształu Sr61Ba39Nb2O6 w szerokim zakresie widmowych 2–25 eV, dla kierunków wzdłuż osi krystalograficznych b oraz c.