Способ определения изменения величины двулучепреломления тонкой пленки

.К. Тихомиетельство СИ 21/45, 1ельство СС84,о С М 1099256,Изобретен ческой обрабо использовано пленок, поля микроэлектро,О ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТЕДОМ СТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) ИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ДВУЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЯ ТОНКОЙ ПЛЕНКИ ие относится к области оптики информации и может быть в материаловедении тонких ризационной голографии и ике,Известен способ определения фотостимулированных изменений коэффициента преломления и толщины тонкой пленки, основанный на том, что воздействие на пленку поглощаемым излучением, вызывающим фотостимулированные изменения, производят одновременно с непоглощаемым излучением выбранной длины волны, Величины фотостимулированных параметров находят путем определения пропускания пленкой непоглощаемого излучения и последующего расчета, Однако этот способ не дает возможности определения фотоиндуцированного двулучепреломления (ФДЛП),(57) Способ заключается в том, что пленку одновременно облучают поглощаемым линейно поляризованным излучением с электрическим вектором Е, индуцирующим двулучепреломление, и непоглощаемым монохроматическим линейно поляризованным излучением с электрическим вектором, меняющим свое направление с частотой 1 между направлениями Ев и Г .3 Е; и синхронно детектируют на частоте 1 разность пропусканий в поляризациях 5 и : 1, Далее, используя расчетную формулу, вычисляют величину фотоиндуцированного двулучепреломления. 2 ил,вызываемого воздействием на пленку поглощаемого излучения,Наиболее близким к изобретению является способ определения двулучепреломления, в котором исследуемый обьектоблучают зондирующим монохроматическим линейно поляризованным излучением,изменяют его состояние поляризации с заданной частотой между двумя ортогональными направлениями Ев и Е и измеряютпропускание пленки Тв и Тв соотве 1 ствующих поляризациях. Однако этот способ недает воэможности определения ФДЛП, вызываемого воздействием на пленку поглощаемого излучения в любой моментвоздействия на пленку этого излучения.Целью изобретения является определение изменения ФДЛП в любой момент времени воздействия на пленку поглощаемогсизлучения,(2) Тц - Т = К(и- иц),где и- иц - ФДЛП 128 ЛЬп Я(п - 1)(п - Я )вп2 2 2 2 4 КпцЛ( И1 ) ( п . и ) 1 ( п - 1 ) ( л - В ) - 2 ( и -)( и - В )сос -И вв-Цель достигается тем, что по способу определения двулучепреломления в качестве воздействующего на пленку излучения берут поглощаемое линейно поляризованное излучение, а в ка честве зондирующего излучения непоглощаемое с электрическим вектором, меняющимся между направлениями, параллельным и перпендикулярным электрическому вектору поглощаемого излучения,"0 воздействие на плекку поглощаемым излучением производят одновременно с непоги, Ь - коэффициент преломления и толщина пленки соответственно;Л - длина волны непоглощаемого излу чения;Ь - коэффициент преломления подложки (5 = 1, если пленка свободная).Изобретение поясняется фиг, 1 и 2.Способ основан на явлении многолуче вой интерференции света в тонкой пленке. Как правило, для практических примекений представляют интерес пленки, напыленные на прозрачные подложки. Рассмотрим случай прозрачной пленки на 30 прозрачной подложке(фиг, 1). Здесь цифрой 1 обозначен воздух с коэффициентом преломления ип = 1; 2 - тонкая пленка толщикойс коэффициентом преломления и; 3- толстая подложка с коэффициентом прелом ления 3, Пусть непоглощаемое монохромаконстанта, которую можно вычислить, зная 45 параметры пленки и и Ь, подложки Я и длин ы вол н ы не поглощаемого излучения Л.Здесь и - скалярный коэффициент преломления пленки, неизменный в процессе облучения, и = (и- и ц)/2, 50Таким образом, измерив кинетику (Тц - Т ) (т) и зная вычисленкое предварительно К, можно вычислить ФДЛП в любой момент времени воздействия т на пленку поглощаемым излучением. Необходимость использовать в качестве поглощаемого излучения линейно полялощаемым, а величину изменения двулучепреломления определяют из соотношения где Тц (с), Т 1(с) - пропускание в момент времени т в поляризациях, параллельной и перпендикулярной электрическому вектору поглощаемого излучения;(и- пц) (т) - фотоиндуцированное двулучепреломление в момент времени т;- 2(пв - 1)(пв - Я ) сов - с -тическое излучение с постоянной длиной волны л, падает на пленку нормально (для упрощения интерференционных формул). Пропускание Т такой системы описывается известной формулой где А.=1 би 5, В =(и+1) (и+ Я), С =2(и 2 -- 1) (и - Я ), О=(и - 1) (и - Я),(р =4.7 гиЬ/Л,При подстановке в формулу (1) показателей преломления иц и и , соответствующих непоглощаемым пучкам света с электрическими векторами б и Е соответственно, для разности пропусканий (анизотропии пропускания) Тц - Тполучается выражение в виде ризованное излучение следует из того, что ФДЛП возникает при облучении только линейно поляризованным излучением,Необходимость испольэовать в качестве непоглощаемого излучения линейно поляризованное излучение следует из определения ФДЛП как разницы коэффициентов преломления для линейно поляризованных пучков света, имеющих электрический вектор б и , по-разному ориентированный относительно оптической оси пленки, задаваемой направлением электрического вектора Е поглощаемого излучения,1786403 Составитель В. ТихомировТехред М,Моргентал Корректор А.Обручар Редактор Л, Пигина Заказ 244 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101