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Institut f. Technische Optik
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Modellierung und Simulation

microsim_logoZur adäquaten Erklärung zahlreicher Phänomene der Optik genügt die skalare Beschreibung, wie sie zum Beispiel in der Beugungstheorie nach Fresnel und Kirchhoff vorliegen. Der Vektorcharakter des elektrischen Lichtwellenfeldes und die realen physikalisch optischen Randbedingungen werden dabei vernachlässigt. Durch die Miniaturisierung, insbesondere im Bereich der Halbleitertechnologie, rücken Strukturen in der Grössenordnung der Lichtwellenlänge und darunter in den Mittelpunkt des Interesses. In diesem Fall beeinflussen physikalisch optische Wechselwirkungseffekte zunehmend die Beugungsspektren von transmittiertem oder reflektierten Licht und können nur durch rigorose, vektorielle Rechnungen korrekt beschrieben werden. Anders als in der skalaren Optik existieren im Bereich der rigorosen Beugungstheorie praktisch keine analytischen Lösungen von Problemen, so dass mit numerischen Simulationen gearbeitet werden muss. Seit Ende der 90er Jahre wird am ITO intensiv auf dem Gebiet der rigorosen numerischen Simulation von Beugungseffekten an periodischen Strukturen gearbeitet. Das institutseigene Simulationstool Microsim, das auf dem Prinzip der gekoppelten Wellenmoden, der RCWA, basiert, wird seit dieser Zeit stetig verwendet und weiterentwickelt.

Weitere Informationen zu Microsim gibt es im Software Bereich.

Veröffentlichungen

  1. M. Totzeck, "Numerical simulation of high-NA quantitative polarization microscopy and corresponding near-fields", Optik, 112 (2001) 381-390
  2. Reinig P., Dost R., Mört M., Hingst, T., Mantz U., Schuster, T. Kerwien, N., Kaufmann J., Osten W.: "Potential and limits of scatterometry: A study on bowed profiles and high aspect ratios", Scatterometry Workshop 2004, 3.-5.5.2004 Porquerolles, Frankreich
  3. R. Berger, J. Kauffmann, N. Kerwien, W. Osten, H.J. Tiziani: Rigorose Beugungssimulation: Ein Vergleich zwischen RCWA, DTD und der Finiten Elemente Methode, 105. DgaO-Tagung 2004 P59
  4. Kerwien N., Schuster T., Rafler S., Osten W., "Semi-rigorous Diffraction Theory: Realization of Classical Concepts in the Framework of Electrodynamics", J. Opt. Soc. Am. A 24 (2007) No. 4 1074-1084