TY - RPRT A1 - Beck, Uwe A1 - Ermilova, Elena A1 - Schneider, S. A1 - Peters, S. T1 - Gemeinsamer Abschlussbericht WIPANO-Vorhaben „Standardisierung und Normung der Ellipsometrie als universeller Spektroskopie“ N2 - Im Vorhaben SNELLIUS wurden in enger Zusammenarbeit der BAM mit den Firmen Accurion und SENTECH Instruments aufbauend auf der Norm DIN 50989-1 „Ellipsometrie - Teil 1: Grundlagen; Ellipsometry – Part 1: Principles“ insgesamt fünf Normenentwürfe erarbeitet, die fünf Modell-basierten Anwendungsfällen der Ellipsometrie entsprechen. Unter Berücksichtigung des neuartigen Modell-basierten Normungskonzepts wurde in den Normenentwürfen erstmals eine GUM- und DIN EN ISO/IEC 17025:2018 konforme Bestimmung bzw. Abschätzung der Messunsicherheit umgesetzt. Dies erforderte neben der textlichen Erstellung auch umfangreiche experimentelle Arbeiten bei den Firmen, Vergleichsversuche und komplementäre Modell- und Datenevaluierungen, da sowohl die verwendete ellipsometrische Hardware (unterschiedliche ellipsometrische Funktionsprinzipien) als auch die ellipsometrische Software (Modell-Randbedingungen, Fitalgorithmus) firmenspezifisch zum Teil sehr unterschiedlich sind. Hierbei mussten in einem Konsensprozess Lösungen gefunden werden, die die beiden deutschen Ellipsometer-Anbieter Accurion (Imaging-Ellipsometrie) und SENTECH Instruments (Mapping Ellipsometrie) gleichermaßen akzeptieren konnten und die zudem einen Transfer auf die Internationale Ebene (ISO Norm) ermöglichen, also vom Grundsatz her auch auf weitere Ellipsometerhersteller wie (J. A. Woollam Co., USA; SEMILAB, Ungarn; HORIBA, Japan) mit wieder anderen ellipsometrischen Funktionsprinzipien, Hard- und Softwarelösungen anwendbar sind. Die weitgehende Unabhängigkeit von ellipsometrischen Funktionsprinzipien, Hard- und Softwarelösungen wurde dadurch erreicht, dass normativ festgelegt wurde, dass die ellipsometrischen Größen PSI und DELTA im Sinne von DIN ENISO/IEC 17025 als Rohdaten fungieren. KW - Ellipsometrie-Norm KW - Messunsicherheit ellipsometrischer Messungen KW - Validierungskonzepte ellipsometrischer Messungen KW - DIN 50989, Teile 1 bis 6 KW - DIN EN ISO/IEC 17025:2018 und GUM Kompatibilität PY - 2021 SP - 1 EP - 16 AN - OPUS4-52857 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Florian, Camilo A1 - Fischer, Daniel A1 - Freiberg, K. A1 - Duwe, M. A1 - Sahre, Mario A1 - Schneider, S. A1 - Hertwig, Andreas A1 - Krüger, Jörg A1 - Rettenmayr, M. A1 - Beck, Uwe A1 - Undisz, A. A1 - Bonse, Jörn T1 - Single Femtosecond Laser-Pulse-Induced Superficial Amorphization and Re-Crystallization of Silicon N2 - Superficial amorphization and re-crystallization of silicon in <111> and <100> orientation after irradiation by femtosecond laser pulses (790 nm, 30 fs) are studied using optical imaging and transmission electron microscopy. Spectroscopic imaging ellipsometry (SIE) allows fast data acquisition at multiple wavelengths and provides experimental data for calculating nanometric amorphous layer thickness profiles with micrometric lateral resolution based on a thin-film layer model. For a radially Gaussian laser beam and at moderate peak fluences above the melting and below the ablation thresholds, laterally parabolic amorphous layer profiles with maximum thicknesses of several tens of nanometers were quantitatively attained. The accuracy of the calculations is verified experimentally by high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (STEM-EDX). Along with topographic information obtained by atomic force microscopy (AFM), a comprehensive picture of the superficial re-solidification of silicon after local melting by femtosecond laser pulses is drawn. KW - Femtosecond laser KW - Silicon KW - Amorphization KW - Crystallization KW - Spectroscopic imaging ellipsometry PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-523687 UR - https://www.mdpi.com/1996-1944/14/7/1651 DO - https://doi.org/10.3390/ma14071651 SN - 1996-1944 VL - 14 IS - 7 SP - 1651-1 EP - 1651-21 PB - MDPI AG CY - Basel, Switzerland AN - OPUS4-52368 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Thomsen-Schmidt, P. A1 - Hasche, K. A1 - Ulm, G. A1 - Herrmann, K. A1 - Krumrey, M. A1 - Ade, G. A1 - Stümpel, J. A1 - Busch, I. A1 - Schädlich, S. A1 - Schindler, A. A1 - Frank, W. A1 - Hirsch, D. A1 - Procop, Mathias A1 - Beck, Uwe T1 - Realisation and metrological characterisation of thickness standards below 100 nm N2 - High-accuracy film thickness measurements in the range below 100 nm can be made by various complex methods like spectral ellipsometry (SE), scanning force microscopy (SFM), grazing incidence X-ray reflectometry (GIXR), or X-ray fluorescence analysis (XRF). The measurement results achieved with these methods are based on different interactions between the film and the probe. A key question in nanotechnology is how to achieve consistent results on a level of uncertainty below one nanometre with different techniques. Two different types of thickness standards are realised. Metal film standards for X-ray techniques in the thickness range 10 to 50 nm are calibrated by GIXR with monochromatised synchrotron radiation of 8048 eV. The results obtained at four different facilities show excellent agreement. SiO2 on Si standards for SE and SFM in the thickness range 6 to 1000 nm are calibrated by GIXR with monochromatised synchrotron radiation of 1841 eV and with a metrological SFM. Consistent results within the combined uncertainties are obtained with the two methods. Surfaces and interfaces of both types of standards are additionally investigated by transmission electron microscopy (TEM). PY - 2004 DO - https://doi.org/10.1007/s00339-003-2273-7 SN - 0947-8396 VL - 78 IS - 5 SP - 645 EP - 649 PB - Springer CY - Berlin AN - OPUS4-17195 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hönig, D. A1 - Schneider, S. A1 - Domnick, R. A1 - Belzner, M. A1 - Beck, Uwe A1 - Hertwig, Andreas A1 - Stephanowitz, Ralph A1 - Weise, Matthias ED - Uhlmann, E. T1 - Ellipsometrische Codierung & Fabry-Perot Schichtsysteme mit offenen, versteckten und forensischen Merkmalen zur Produkt-Authentifizierung T2 - 3. Internationaler Kongress - Sichere Identität CY - Berlin, Deutschland DA - 2011-04-05 KW - Ellipsometric encoding KW - Fabry-Perot layer stacks KW - Product authentification PY - 2011 SP - 1 EP - 4(?) CY - Berlin AN - OPUS4-23306 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cobet, C. A1 - Wollschläger, Nicole A1 - Esser, N. A1 - Richter, W. A1 - Baudach, Steffen A1 - Beck, Uwe A1 - Männ, Marion A1 - Brunn, S. A1 - Gruska, B. A1 - Richter, U. T1 - VUV-XUV-Ellipsometrie mit Synchrotronstrahlung T2 - 2. Workshop Ellipsometrie CY - Berlin, Deutschland DA - 2002-02-18 PY - 2002 AN - OPUS4-2282 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Hasche, K. A1 - Ulm, G. A1 - Herrmann, K. A1 - Krumrey, M. A1 - Ade, G. A1 - Sümpel, J. A1 - Busch, I. A1 - Thomsen-Schmidt, P. A1 - Schädlich, S. A1 - Schindler, A. A1 - Frank, W. A1 - Procop, Mathias A1 - Beck, Uwe T1 - About the calibration of thickness standards on the nanometer scale T2 - 3rd International EUSPEN conference ; 3rd International conference. European Society for Precision Engineering and Nanotechnology ; 4th General meeting. European Society for Precision Engineering and Nanotechnology CY - Eindhoven, The Netherlands DA - 2002-05-26 PY - 2002 SN - 90-386-2883-8 SP - 1 EP - 5 CY - Eindhoven AN - OPUS4-2283 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hasche, K. A1 - Herrmann, K. A1 - Thomsen-Schmidt, P. A1 - Krumrey, M. A1 - Ulm, G. A1 - Ade, G. A1 - Pohlenz, F. A1 - Stümpel, J. A1 - Busch, I. A1 - Schädlich, S. A1 - Frank, W. A1 - Hirsch, D. A1 - Schindler, A. A1 - Procop, Mathias A1 - Beck, Uwe T1 - Ein Beitrag zu kalibrierten Nanometerschichten für unterschiedliche Anwendungsbereiche N2 - Nanotechnologien werden gegenwärtig als leistungsfähige Oberflächentechniken in erheblichem Umfange industriell genutzt. Dabei spielen dünne Schichten und deren Kenndaten eine wesentliche Rolle, z.B. als Röntgenspiegel oder optische und magnetooptische Datenträger. Die Schichtdicke zählt hierbei zu den technologisch wichtigen Parametern. Abgeleitet von Anwenderinteressen, werden für die Röntgenreflektometrie (XRR bzw. GIXR), Elektronenstrahl-Mikroanalyse (EPMA) und Röntgenfluoreszenzanalyse (XRF) einerseits und die Ellipsometrie andererseits zugeschnittene Schichtdickenmaßverkörperungen (SDM) entwickelt, gefertigt und untersucht. Das Ziel ist die Bereitstellung praxistauglicher, kalibrierter SDM, im weiteren Schichtdickennormale (SDN) genannt. SDN sind Maßverkörperungen, für die der Schichtdickenwert mit einer definierten Messunsicherheit bekannt und auf ein metrologisch anerkanntes Längennormal zurückgeführt ist. Berichtet wird über die Herstellung und messtechnische Charakterisierung der beiden spezifischen Varianten von Maßverkörperungen. T2 - 47. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau ; Herbstkonferenz der Gesellschaft für Arbeitswissenschaft ; 6. Workshop Multimedia für Bildung und Wirtschaft CY - Ilmenau, Deutschland DA - 2002-09-23 PY - 2002 UR - http://publica.fraunhofer.de/documents/N-14872.html VL - 47 SP - 568 EP - 569 PB - Techn. Univ. CY - Ilmenau AN - OPUS4-2284 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Koenders, L. A1 - Hasche, K. A1 - Ulm, G. A1 - Krumrey, M. A1 - Ade, G. A1 - Stümpel, J. A1 - Busch, I. A1 - Thomsen-Schmidt, P. A1 - Schädlich, S. A1 - Schindler, A. A1 - Frank, W. A1 - Beck, Uwe A1 - Procop, Mathias T1 - Über die metrologische Charakterisierung von Schichtdicken Standards im Nanometerbereich T2 - 12th Applied Surface Analysis Workshop ; AOFA 12 CY - --- DA - 2002-09-15 PY - 2002 AN - OPUS4-2285 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Beck, Uwe A1 - Hönig, D. A1 - Schneider, S. A1 - Domnick, R. A1 - Belzner, M. A1 - Hertwig, Andreas A1 - Stephanowitz, Ralph A1 - Sahre, Mario A1 - Weise, Matthias T1 - Fabry-Perot-based layer stacks for ellipsometric encoding - Embedded public, hidden, and forensic information for product authentication N2 - Public, hidden, and forensic features either encoded or directly legible are used for authentication. Fabry-Perot layer stacks as information carriers in combination with imaging ellipsometry as optical read-out system provide all-in-one anti-counterfeiting capability that may establish the new security level 'encoded forensic'. Different layer designs are described with regard to all three security levels: public features (e.g. color and tilt effect) perceptible by the human eye, hidden features (e.g. spectroscopic response in the UV or IR), and forensic features (ellipsometric quantities Ψ and Δ as a function of wavelength λ and angle of incidence AOI). Physically uncloneable functions (PUF) could be realized as a result of a multi-material and a multi-parameter deposition approach as well as by means of specific design features of the Fabry-Perot layer stack. Hence, they are not subject to any reverse engineering strategies. Examples of stratified, micro-structured, and laser-modified Fabry-Perot layer systems are considered that may be used at all perception levels (e.g. human eye, bar code reader, and imaging ellipsometry) for authentication against product counterfeiting and related areas. -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Zur Authentifizierung werden offene, versteckte und forensische Merkmale entweder codiert oder direkt auslesbar verwendet. Mit Fabry-Perot Schichtsystemen als Informationsträger in Kombination mit der abbildenden Ellipsometrie als optischem Auslesesystem steht ein 'all-in-one' Fälschungsschutz-System zur Verfügung, das ein neues Sicherheitsniveau 'kodiert-forensisch' darstellt. Es werden unterschiedliche Schichtdesigns beschrieben, mit denen alle drei Sicherheitsniveaus realisiert werden können: offene Merkmale (z.B. Farbe und Kippeffekt), die mit dem menschlichen Auge wahrnehmbar sind, versteckte Merkmale (z.B. die spektrale Antwort im Sichtbaren oder im IR) sowie forensische Merkmale (ellipsometrische Größen Ψ und Δ als Funktion der Wellenlänge λ und des Einfallswinkels AOI). Physikalisch nicht klonbare Funktionen (PUF) können im Ergebnis einer Multi-Material- und Multi-Parameter Beschichtungsstrategie sowie durch spezifische Design-Merkmale des Fabry-Perot Schichtsystems realisiert werden. Folglich sind solche Schichtsysteme dem 'reverse engineering' nicht zugänglich. Es werden Beispiele für lateral ausgedehnte, mikrostrukturierte und Laser modifizierte Schichtsysteme auf verschiedenen Ausleseniveaus (menschliches Auge, Barcode-Lesegerät, abbildendes Ellipsometer) vorgestellt, die zur Authentifizierung von Produkten und verwandte Gebiete geeignet sind. KW - Fabry-Perot Schichten KW - Ellipsometrie KW - Produkt- und Markenschutz PY - 2012 DO - https://doi.org/10.1002/vipr.201200494 SN - 0947-076X SN - 1522-2454 VL - 24 IS - 4 SP - 6 EP - 11 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-26180 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hönig, D. A1 - Schneider, S. A1 - Domnick, R. A1 - Belzner, M. A1 - Beck, Uwe A1 - Hertwig, Andreas A1 - Stephanowitz, Ralph A1 - Weise, Matthias T1 - Optical layer systems for product authentication: interference, scattering, light diffusion and ellipsometric encoding as public, hidden and forensic security features N2 - Embedding of information on surfaces is state of the art for identification testing in which public, hidden and forensic features are used. In many instances, the legal authentication of a product, a material or a document is required. Among the surface-based encoded labels, bar codes and data matrices are most frequently applied. They are publicly visible. The material itself is irrelevant, only a sufficient optical contrast is required. However, a strong material dependence of the label can be achieved by means of Fabry-Perot layer stacks. Stack designs are described with regard to all three security levels: public features (e.g. color and tilt effect) perceptible by the human eye, hidden features (e.g. optical response in a given spectral range) detectable by commonly available instruments and forensic features (ellipsometric quantities Ψ and Δ as a function of wavelength λ and angle of incidence AOI) only detectable by sophisticated instruments. Regarding material-correlated authentication, ellipsometric quantities Ψ and Δ are used as encoded forensic features for the first time. Hence, Fabry-Perot layer stacks as information carriers in combination with imaging ellipsometry as optical read-out system provide all-in-one anti-counterfeiting capabilities. T2 - PSE 2012 - 13th International conference on plasma surface engineering CY - Garmisch-Partenkirchen, Germany DA - 10.09.2012 KW - Fabry-Perot layers KW - Ellipsometry KW - Anti-counterfeiting PY - 2012 UR - http://www.pse-conferences.net/tl_files/pse2012/abstractupload/PSE2012-PO1001-ext.pdf SP - 1 EP - 4 AN - OPUS4-27304 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Reiners, Georg A1 - Gamer, Nadja A1 - Schmidt, S. A1 - Weigl, B. ED - Bräuer, G. T1 - Material- and Topography-Related Surface Features of Components for Food Production Facilities - Contamination Adhesion, and Cleaning of Species T2 - 8th International Conference on Plasma Surface Engineering (PSE) CY - Garmisch-Partenkirchen, Germany DA - 2002-09-09 PY - 2002 SN - 0257-8972 VL - 174-175 SP - 56 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-1623 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rietz, U. A1 - Küchler, S. A1 - Lerche, D. A1 - Lange, Thorid A1 - Hielscher, Stefan A1 - Beck, Uwe T1 - Zentrifugalkraftbasierte Mehrprobenprüfung in einer analytischen Zentrifuge zur Bestimmung von Kleb- und Haftfestigkeiten: Metallische Referenzverbunde, Plasmaaktivierung von Polymeren, Schichthaftung auf GFK, Wirkung von Primern N2 - Das Fügeverfahren Kleben bietet viele Vorteile wie z.B. das Verbinden schwieriger Materialklassen, geringe thermische Belastung (Strukturveränderung/-schwächung) der Fügepartner und eine Lastverteilung über den gesamten Fügebereich. Die Auswahl an verfügbaren Klebstoffen und Vorbehandlungsoptionen ist dabei ebenfalls vielfältig. Einige Polymere weisen darüber hinaus Eigenschaften auf, die eine Herstellung von festen und dauerhaft beanspruchbaren Klebverbindungen erschweren. Mittels Oberflächenbehandlung, z.B. durch Plasmafeinreinigung bzw. –aktivierung, können die Grenzflächern solcher Polymere - bezogen auf die Eignung als Fügeteilpartner – optimiert werden. Schnelle Prüfverfahren zur Ermittlung von Verbundeigenschaften sind somit erforderlich. Das Messprinzip Centrifugal Adhesion Testing Technologie verwendet die radial gerichtete Zentrifugalkraft als Belastungsgröße des zu testenden Verbunds, die durch Variation der Drehzahl gesteuert wird. Bei Erreichen der kritischen Beanspruchung trennt sich ein aufgeklebter Prüfstempel vom Substrat. Zeitgleich wird ein positionsbezogenes IR-Signal aus dem drehenden Rotor an das Basisgerät gesendet und zusammen mit der Drehzahl an die PC-Software übertragen. Für jede Probe wird die Bruchkraft berechnet und in Echtzeit angezeigt. Der Adhesion Analyser LUMiFrac® untersucht bis zu acht Prüfkörper unter identischen Bedingungen. Das neue Messprinzip erfüllt die Anforderungen von DIN EN 15870, DIN EN 14869-2, ISO 4624 sowie DIN EN 13144. Die Multiprobentestung ermöglicht schnelle Charakterisierungen von Klebverbindungen. So kann der Effekt einer Plasmabehandlung von Bauteilen auf die Verbundfestigkeit zeitsparend bestimmt werden. Die gezielte Veränderung unterschiedlicher Plasma-Parameter, wie beispielsweise, die Plasmazusammensetzung, der Abstand vom Plasmabrenner zur Oberfläche oder die Verweildauer unter dem Brenner, beeinflußt die Festigkeit des Klebsystems und ist dem LUMiFrac direkt quantifizierbar. Neben der Festigkeitsbestimmung von Klebverbindungen ist die Haftung von Schichtsystemen ein wichtiger Anwendungsbereich. Ergebnisse für Zug- und Scherbeanspruchung, realisiert mit unterschiedlichen Prüfkörper-Geometrien, werden vorgestellt. Ferner werden verschiedene festigkeitsbeeinflussende Faktoren, wie Prüfgeschwindigkeit oder Substratverformung bei Beanspruchung untersucht T2 - 35. Workshop des ak-adp CY - Nuremberg, Germany DA - 20.11.2019 KW - Adhäsion KW - Mehrprobenprüfung KW - Analytische Zentrifuge KW - Kleb- und Haftfestigkeit PY - 2019 SN - 978-3-00-063646-2 SP - 100 EP - 109 AN - OPUS4-50149 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -