Способ измерения коэффициента преломления диэлектрических и полупроводниковых пленок

Способ измерения коэффициента преломления диэлектрических и полупроводниковых пленок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения величины коэффициента преломления прозрачных диэлектрических и полупроводниковых пленок. Цель изобретения - повышение точности измерений . На поверхность исследуемой пленки подают пучок света, поляризованного в плоскости его падения. Устанавливают угол падения пучка света большим (или меньшим) угла Ерюстера. Регистрируют с помощью спектрометра зависимость интенсивности отраженного пленкой света от длины волны и устанавливают длину волны света, соответствующую одному из максимумов интерференционной картины, образованной интерференцией пучков света, отраженных от верхней и нижней поверхностей пленки . Уменьшают (увеличивают) угол падения и сканированием спектрометра по длине волны находят новое положение выбранного интерференгр онного. максимума . Процесс установки угла падения пучка света со сканированием спектрометра по длине волны прекращают тогда, когда будет получено минимальное значение интенсивности интерференционного максимума. Фиксируют величину угла падения о( и длину волны света Ag, соответствующие минимальному значению интенсивности интерференционного максимума. Определяют коэффициент преломления вещества пленки для света с длиной волны Я по формуле п/ tj 2 ил. (Л оо кэ 4 Oi а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д 11 4 Г 01 N 21/41

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ 7г

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4y -, й.;. (21) 4054778/31-25 (22) 03,03,86 (46) 30.04.88. Бюл. № 16 (71) Макеевский инженерно-строитель- ный институт (72) В.Ф.Егорочкин и А.В.Ковалев (53) 535.024(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 739383, кл. С 01 N 21/41, 1980.

Уханов Ю.И. Оптические свойства полупроводников. М.: Наука, 1977, с, 75-77, (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ПРЕЛОМЛЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ПОЛУ.—

ПРОВОДНИКОВЫХ ПЛЕНОК (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения величины коэффициента преломления прозрачных диэлектрических и полупроводниковых пленок. Цель изобретения — повышение точности измерений, На поверхность исследуемой пленки подают пучок света,.поляризованного в плоскости его падения. Устанавливают угол падения пучка света боль„„SU„„1392466 А 1 шим (или меньшим) угла Брюстера. Регистрируют с помощью спектрометра зависимость интенсивности отраженного пленкой света от длины волны и устанавливают длину волны света, соответствукицую одному из максимумов интерференционной картины, образованной интерференцией пучков света, отраженных от верхней и нижней поверхностей пленки. Уменьшают (увеличивают) угол падения и сканированием спектрометра по длине волны находят новое положение выбранного интерференционного.максимума. Процесс установки угла падения пучка света со сканированием спектрометра по длине волны прекращают а тогда, когда будет получено минимальное значение интенсивности интерференционного максимума. Фиксируют величину угла падения Ыв и длину волны света Л, соответствующие минимальному значению интенсивности интерференционного максимума. Определяют коэффициент преломления вещества плен- © ки для света с длиной волны Дыло CO формуле и/ с в = tp 0 6. 2 ил.

1392466

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для измерения величины коэффициента преломления прозрачных диэлектрических и полу-5 проводниковых пленок, в частности эпитакснальных феррит-гранатовых систем (ЭФГС) с цилиндрическими магнитны° ми доменами (ЦИД) и может бьггь исполь) зовано в производственных технологи- 10 чесKHx процессах и научных исследованиях °

Целью изобретения является norrbrrrreние точности измерения коэффициента преломления диэлектрических и полупроводниковых пленок.

На фиг. 1 изображена схема измерений; на фиг, 2 представлены зависимости интенсивности отраженного пленкой пучка err p I ?1 от er О дли«ц «««о««Z0 ны.

Способ осуществляют следующим образом.

На поверхность исследуемой пленки

1 подают электромагш«тное излучение, составляющая электрического поля которого лежит в плоскости его падения.

Устанавливают угол падения электромагнитного излучения боль«н««м (или меньшим) угла Брюстера, Регистрируют с помощью приемника 2 электромагнитного излучения зависимость интенсивности отраженного пленкой электромагнитного излучения от дл?«нь«полны (Era 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 BOJII«bl Л электромагнитного ?r RJ«

40 чения, соответствующую одному из максимумов интерференционной картины, образованной интерференцией электро— магнитного изггучения, отраженного от верхней и нижней г«оверхностей пленки

Уменьшают (увеличивают) угол падения и сканированием прием.?ика электромагнитного излучения по длине волны находят новое. положение выбранного интерференционного максимума. 11роцесс установки угла падения электромагнит50 ного излучения со сканированием приемника электромагнитного излучения но длине волны прекращают по полу «е«««««« минимального значения интенсивности интерференционного максимума. «ьиксируют величину угля паде?«ия «?«и I«Jr?«E«y волны электромагнитного излучения соответствующие минимальному значению интенсивности интерференционного максимума. Определяют коэффициент преломления вещества пленки для электромагнитного излучения с длиной волны по формуле и >

Б

Пример . Ha поверхность плен-. ки (в качестве измеряемого образца используется ЭФГС толщиной 6,6 мк) подают пучок света (в качестве источника света используется лампа накаливания от осветителя ОИ-19 к микроскопам серии Биолам мощностью 20 Вт, свет которой для создания наПравленного пучка пропускается через два соосннх регулируемых отверстия с расстоянием между кими 0,3 м), поляризованного с помощью кристаллического поляроида в плоскости его падения, Регистрируют с помощью спектрометра (в качестве спектрометра применяется спектрограф

ИСП-51) зависимость интенсивности отраженного пленкой (ЭФГС) света от длины волны М, вращая либм ИСП-51 синхроЕ««» с изменением угла падения света М, и устанавливают длину волны света соответствующей одному из максимумов интерференционной картины, образованной интерференцией пучков снета, отраженн««х 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

r«on«br находят новое положение выбранного максимума (регистрируемое при помощи самописца ЛКД-4-003). Процесс установки угла падений пучка света со сканированием спектрометра по длине

I«oJlr«bl прекращают по получении минимального значения интенсивности интерференционного максимума, Фиксируют величину угла падения ««t = 65,52 и длину волны = 572,4 нм, соответствующие м?«««?«ма««ьному значению интенсивности интерференционного максимума, Коэффициент преломления ЭФГС для све» та с длиной волны М = 572,40 нм определяют по формуле.

Интерференция эпектромагнитного излучения, отраженного от верхней и нижней поверхностей пленки, не приво дит к искажению результатов измерений Б и п. Благодаря этому точность опре««е««е««ия коэффициента преломления

1 392466 п 1 ц 6

6 фиг.! прозрачных диэлектрических и полупроводниковых пленок увеличивается по сравнению со способом-прототипом в

25 раз.

Формула изобретения

Способ измерения коэффициента преломления диэлектрических и полупроводниковых пленок, включающий облучение поверхности пленки электромагнитным излучением с выбранной длиной волны составляющая . электрического поля которого лежит в плоскости его падения, регистрацию интенсивности отраженного пленкой электромагнитного f5 излучения для различных углов падения излучения, по величине которой выбирают значение угла падения излучения о, и определение коэффициента преломления пленки п по формуле 20 отличающийся тем,что,с целью повышения точности измерений, дополнительно для каждого угла падения излучения регистрируют зависимость интенсивности отраженного пленкой электромагнитного излучения от

его длины волны, по которой опр еделяют интенсивность одного из выбранных максимумов интерференционной кар— тины, образованной интерференцией . электромагнитного излучения, отраженного от верхней и нижней поверхностей пленки, а значение угла падения и б длины волны A выбирают соответствую

6 щими минимальному значению интенсивности выбранного максимума интерференционной картины, 1392466

Редактор А.Лежнина

Заказ 1886/48

Тираж 847

Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ф

Ъ

М с

g о

3Ц

Составитель С.Голубев

Техред Г1,Дндык Корректор Л.Пилипенко