Способ измерения коэффициента преломления диэлектрических и полупроводниковых пленок

(51 ПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕ шим или меньшим у а Брюстера, Региектрометра зати отраженного(71)ный трируют с помощьюисимость интенсивнленкой света от дл роительы волны и уст и А,В.Кво СССР 1980. свойства 1977, к полуп с, 75 мум ния екс Я тро ич св о ренц эффи ки д форм ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4054 7 78/31-2503,03.8630.04,88, Бюл, Р 16Макеевский инженернонститутВ.Ф,Егорочкин535.024(088,8)Авторское свидетельс383, кл. С 01 И 21/4анов Ю.И. Оптическиероводников. М.: Наук-77,(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТАПРЕЛОМЛЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ЛОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛЕНОК(57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено дляизмерения величины коэффициента преломления прозрачных диэлектрических иполупроводниковых пленок. Цель изобретения - повышение точности измерений. На поверхность исследуемой пленки подают пучок света, поляризованного в плоскости его падения, Устанавливают угол падения пучка света боль 801392466 авливают длину волны света, соответтвукицую одному из максимумов интереренционной картины, образованной инерференцией пучков света, отраженныхт верхней и нижней поверхностей плени. Уменьшают (увеличивают) угол паения и сканированием спектрометрао длине волны находят новое положени анного интерференционного.максиПроцесс установки угла паде- пучка света со сканированием сп етра по длине волны прекращают а, когда будет получено минималь значение интенсивности интерфеионного максимума. Фиксируют вену угла падения Ы 6 и длину волны а Л, соответствующие минимальзначению интенсивности интерфеионного максимума. Определяют коциент преломления вещества пленля света с длиной волны Мыло уле и/ св = йр, о. 2 ил.Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для измерения величины коэМициента преломления прозрачных диэлектрических и полупроводниковых пленок, в частности эпитакснальных феррит-гранатовых систем (ЭФГС) с цилиндрическими магнитны ми доменами (ЦИД) и может бьггь исполь)зовано в производственных технологи О ческих процессах и научных исследованияхЦелью изобретения является повьш)ение точности измерения коэффициента преломления диэлектрических и полупроводниковых пленок.На фиг, 1 изображена схема измерений; на фиг, 2 представлены зависимости интенсивности отраженного пленкой пучка с)е г) От его длин) )03 20 ны,Способ осуществляют следующим образом.На поверхность исследуемой пленки 1 подают электромагцитцое излучение, составляющая электрического поля которого лежит в плоскости его падения. Устанавливают угол падения электромагнитного излучения большим (или меньшим) угла Брюстера, Регистрируют с помощью приемника 2 электромагнитного излучения зависимость интенсивности отраженного пленкой электромагнитного излучения от длины полны (ца фиг. 2) кривая 3 представлена для угла падения, равного углу Брюстера,35 кривая 4 - для угпа, меньшего угла Брюстера, кривая 5 - для угла, большего угла Брюстера) и устанавливают длину волны Л электромагнитного и)у 40 чения, соответствующую одному из максимумов интерференционной картины, образованной интерференцией электро - магнитного изггучения, отраженного от верхней и нижней говерхцостей пленки45 Уменьшают (увеличивают) угол падения и сканированием прием)ика электромагнитного излучения по длине волны находят новое. положение выбранного интерференционного максимума. Процесс установки угла падения электромагнит 50 ного излучения со сканированием приемника электромагнитного излучения но длине волны прекращают по полученц минимального значения интенсивности интерференционного максимума. фиксируют величину угла падения ( и длину волны электромагнитного излучения 3, соответствующие минимальному значению интенсивности интерференционного максимума. Определяют коэффициент преломления вещества пленки для электромагнитного излучения с длиной волныпо формуле оББП р и м е р , На поверхность плен-и ки (в качестве измеряемого образца используется ЭФГС толщиной 6,6 мк) подают пучок света (в качестве источника света используется лампа накаливания от осветителя ОИк микроскопам серии Виолам мощностью 20 Вт, свет которой для создания наПравленного пучка пропускается через два соосннх регулцруемьх отверстия с расстоянием между кими 0,3 м), поляризованного с помощью кристаллического поляроида в и.поскости его падения, Регистрируют с помощью спектрометра (в качестве спектрометра применяется спектрограф ИСЛ) зависимость интенсивности отраженного пленкой (ЭФГС) света от длины волны М, вращая либм ИСПсинхронно с изменением угла падения света М, ц устанавливают длину волны света соответствующей одному из максимумов интерференционной картины, образованной интерференцией пучков снета, отраженных от верхней и нижней поверхностей ЗФГС. Уменьшают или увеличивают угол падения в зависимости от того, каким был угол падения (большим или меньшим угла Брюстера), и сканированием спектрометра по длине волны находят новое положение выбранного максимума (регистрируемое при помощи самописца ЛКЛ-003). Процесс установки угла падеций пучка света со сканированием спектрометра по длине волны прекращают по получении минимальцого значения интенсивности интерферецционного максимума, фиксируют величину угла падения ЫБ = 65,52 и длину волны= 572,4 цм, соответствующие минимальному значению интенсивности ицтерферецционного максимума, Коэффициент преломления ЭФГС для све та с длиной волны М = 572,40 цм определяют по формуле.Интерференция эпектромагнитного излучения, отраженного от верхней инижней поверхностей пленки, не приво дцт к искажению результатов измерений Б и п. Благодаря этому точность определения коэффициента преломления1.3 9246 6 п л СцФ 6 Б фиг, 1 прозрачных диэлектрических и полупроводниковых пленок увеличивается по сравнению со способом-прототипом в 25 раз.5 Формула изобретенияСпособ измерения коэффициента преломления диэлектрических и полупроводниковых пленок, включающий облучение поверхности пленки электромагнитным излучением с выбранной длиной волнысоставляющая . электрического поля которого лежит в плоскости его падения, регистрацию интенсивности отраженного пленкой электромагнитного 15 излучения для различных углов падения излучения, по величине которой выбирают значение угла падения излучения Ю, и определение коэффициента преломления пленки п по формуле 20 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности измерений,дополнительно для каждого угла падения излучения регистрируют зависимость интенсивности отраженного пленкой электромагнитного излучения отего длины волны, по которой определяют интенсивность одного из выбранных максимумов интерференционной картины, образованной интерференцией .электромагнитного излучения, отраженного от верхней и нижней поверхностейпленки, а значение угла падения Ы ибдлины волны М выбирают соответствую6щими минимальному значению интенсивности выбранного максимума интерференционной картины,осударствеиного комитета СССРам изобретений и открытийква, Ж, Раушская наб д,играфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4