Rasterkraftmikroskopische Metrologie an optischen Oberflächen

Oberflächenstrukturen mit lateralen Dimensionen im nm-Bereich (< 100 nm) besitzen eine erhebliche Bedeutung für die optischen und funktionellen Eigenschaften der Oberfläche. In den vergangenen Jahren konnte sich die Rasterkraftmikroskopie (SFM) zunehmend für die Untersuchung der Nanotopografie optischer Substrate und Schichten etablieren. Die Datenauswertung beschränkt sich jedoch bislang vorwiegend auf rein qualitative Bildinformationen und die aus der Profilometrie bekannten Rauheitsparameter. Eine wesentlich adäquatere Beschreibung von stochastischen Nanostrukturen ist mittels Leistungsspektraldichte-Funktionen (PSD) möglich. Für Nanostrukturen ist jedoch schwierig zu klären, welchen Informationsgehalt die Messungen liefern. Das Messergebnis kann stark durch geometrische Effekte der Messsondenspitze beeinflusst sein, deren laterale Ausdehnung ebenfalls im nm-Bereich liegt. Basierend auf einer neuen experimentell-empirischen Methode erfolgt eine Abschätzung des Messsonden-Einflusses auf die PSDs ausgewählter optischer Schichten. Für SFM-Messungen an superglatten Proben spielt auch das inhärente Geräterauschen eine Rolle. Verschiedene Methoden der Rauschanalyse werden diskutiert.