Определение оптических свойств материала тонких плёнок на основе измерений интенсивности света

Обложка

Аннотация


Свет взаимодействует с материалами различными способами; данная статья посвящена определению преломления и поглощения, характеризуемым показателем преломления материала. Обсуждаются некоторые полезные модели частотной зависимости показателя преломления, а также практические способы расчёта показателей преломления тонких плёнок и толстых подложек. Эффективность производства существующих и успешное создание новых приборов твердотельной микро- и наноэлектроники во многом зависит от уровня развития технологии изготовления слоёв различных материалов толщиной от нескольких нанометров до десятков микрометров. Достижение высокой степени совершенства слоистых структур и, в частности, структур на основе нанометровых диэлектрических и/или металлических плёнок, которое и определяет возможность их успешного применения в микро-, нано-, акусто-, СВЧ- и оптоэлектронике, невозможно без использования высокоточных методов измерений электрофизических параметров диэлектрических и полупроводниковых материалов и структур, металлических плёнок. Разработана программа «Многослойность», которая служит как для моделирования распространения света через многослойные тонкоплёночные слоистые среды, так и для определения диэлектрических (тензор диэлектрической проницаемости анизотропных плёнок) и геометрических (физическая и оптическая толщина плёнка) параметров различных тонкоплёночных покрытий. Дано описание основных математических моделей, применяемых для описания распространения световой волны в однородной оптической среде и для определения оптических характеристик тонких слоёв оптических материалов на основе результатов измерений интенсивности света. Математический формализм, используемый в программе, основан на решении уравнений Максвелла при распространении света через анизотропную слоистую среду. Алгоритм использует матрицы Берремана порядка


Константин Петрович Ловецкий

Лицо (автор) для связи с редакцией.
lovetskiy_kp@rudn.university
Российский университет дружбы народов ул. Миклухо-Маклая, д. 6, Москва, Россия, 117198

доцент, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры прикладной информатики и теории вероятностей РУДН

Николай Эдуардович Николаев

nikolaev_ne@pfur.ru
Российский университет дружбы народов ул. Миклухо-Маклая, д. 6, Москва, Россия, 117198

кандидат физико-математических наук, доцент Института физических исследований и технологий РУДН

Антон Леонидович Севастьянов

sevastianov_al@rudn.university
Российский университет дружбы народов ул. Миклухо-Маклая, д. 6, Москва, Россия, 117198

кандидат физико-математических наук, доцент кафедры прикладной информатики и теории вероятностей РУДН

  • Tikhonravov A. V., Trubetskov M. K., Amotchkina T. V. “Optical Monitoring Strategies for Optical Coating Manufacturing”, Chapter 3 // Optical Thin Films and Coatings. — Elsevier, 2018. — doi: 10.1016/B978-0-08-102073-9.00003-5.
  • Tikhonov A., Arsenin V. “About Solution of Degenerate and Ill-Posed Linear Algebraic Equations”, Chapter 3 // Solutions of Ill-Posed Problems. — Winston and Sons, 1977.
  • Born M., Wolf E. “Basic Properties of the Electromagnetic Fields” and “Elements of the Theory of Interference and Interferometers”, Chap. 1 and Chap. 7 // Principles of Optics. — 5 edition. — NY: Pergamon Press, 1975.
  • Azzam R. M. A., Bashara N. M. “Propagation of Polarized Light Through Polarizing Optical Systems” and “Reflection and Transmission of Polarized Light by Stratified Planar Structures”, Chap. 2 and Chap. 4 // Ellipsometry and Polarized Light. — Amsterdam: Elsevier, 1977.
  • Yeh P., Gu C. “Electromagnetic Propagation in Anisotropic Media”, “Jones Matrix Method” and ”Extended Jones Matrix Method”, Chap. 3, Chap. 4 and Chap. 8 // Optics of Liquid Crystal Displays. — John Wiley & Sons Inc., 1999.
  • Berreman D. W. Optics in Stratified and Anisotropic Media: 4×4-Matrix Formulation // J. Opt. Soc. Amer. — 1972. — Vol. 62, No 4. — Pp. 502–510.
  • Palto S. P. An Algorithm for Solving the Optical Problem for Stratified Anisotropic Media // JETP. — 2001. — Vol. 92, No 4. — Pp. 552–560.
  • Bellman R. Introduction to Matrix Analysis. — 2nd edition. — Philadelphia, PA, USA: Soc. for Industrial and Applied Math., 1997. — ISBN 0-89871-399-4.

Просмотры

Аннотация - 12

PDF (English) - 6


© Ловецкий К.П., Николаев Н.Э., Севастьянов А.Л., 2018

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.