Análisis de datos obtenidos por espectroscopía en Terahertz para el diseño y caracterización de películas delgadas

Abstract

Resumen La espectroscopia de dominio de tiempo de Terahertz es una poderosa herramienta para la caracterizaci´on de las propiedades ´opticas de materiales que eran experimentalmente inaccesibles hasta hace “poco”. Para sistemas tales como materiales estratificados, la se˜nal temporal presenta ecos con caracter´ısticas relacionados con las propiedades ´opticas de cada capa correspondiente. Sin embargo, si las capas son muy finas, los ecos en el dominio del tiempo pueden superponerse y los m´etodos de an´alisis para calcular las propiedades ´opticas correspondientes, se vuelven m´as complejos y espec´ıficos. En este trabajo, implementamos cuatro m´etodos diferentes en la literatura para analizar muestras en capas y las comparamos para evaluar sus capacidades y resultados en cuanto a su velocidad de procesamiento, as´ı como la precisi´on al momento de obtener los c´alculos de las propiedades ´opticas del material el cual servir´a como referente para comparar la capacidad de c´alculo y facilidad de an´alisis de las propiedades ´opticas de materiales que presenten una capa fina y ecos superpuestos.

Abstract Terahertz time domain spectroscopy is a powerful tool for the characterization of the optical properties of materials that was experimentally inaccessible until “recently”. For systems such as stratified materials, the temporal signal exhibits echoes with characteristics related to the optical properties of each corresponding layer. However, if the layers are very thin, the echoes in the time domain can overlap, and the analysis methods to calculate the corresponding optical properties become more complex and specific. In this work, we implemented four different methods from the literature to analyze layered samples and compared them to evaluate their capabilities and results in terms of processing speed, as well as accuracy in obtaining the material’s optical properties calculations, which will serve as a reference for comparing the computational capability and ease of analysis of the optical properties of materials with a thin layer and overlapped echoes.