Способ определения показателя преломления пленки

Способ определения показателя преломления пленки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Сецналнстнческнк

Республнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополннтельное к авт, саид-ву (22) ЗаявленО 1801.79 (21) 2714909/18-25 (51) М

G N 21/55 с присоединением заявим HP—

Государствеииый комитет

СССР яо делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 150881. Бюллетень Йо . 30

Дата опубликования описания 150681 (53) УДК 535.322. . 4 (088.8) (22) Автор нзобретення

И.А ° Текучева (71) Заявитель

Рязанский радиотехнический институт (54) CIIOCOB ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛСИЛЕНИЯ

ПЛЕНКИ

Изобретение относится к технике измерения абсолютных значений показателя преломления и может быть использовано в оптической промышленности, микроэлектронике, интегральной оптике, голографии для бесконтактного контроля физических свойств пленочных веществ.

Известен способ определения показателя преломления пленки путем изме- 10 рения параметров интерференционных спектров fl).

Недостатком этого способа являются ограничения области исследований по толщине пленки и по спектральному 15 интервалу, что связано с обеспече.нием условия появления интерференции в прозрачной пленке °

Известен способ определения показателя преломления и толщины проз- 20 рачной пленки путем нанесения ее на подложку и измерения параметров отраженного эллиптнчески поляризованного света фиксированной длины волны при фиксированном угле падения, в котором2з с целью повышения точности свободную поверхность пленки вначале помещают в среду оптически менее плотную, а затем в среду оптически более плотную и при этом производят измерение 30 разности фаэ между перпендикулярно и параллельно поляризованными компонентами отраженного от пленки све» .та (2) .

Этот способ не обеспечивает неразрушающего метода контроля химически активных пленок, применим только к прозрачным пленкам, может быть использован в спектральной области, ограниченной пропусканием поляриэующих устройств.

Целью изобретения является упрощение измерений и расширение обласTH,исследований, а также измерение не только действительной части и но и мнимой частим 11 комплексного показателя преломления, действительной и мнимой части диэлектрической проницаемости, исследование оптических характеристик как прозрачных, так и поглощающих пленок любой толщины.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения показателя преломления пленки путем облучения и регистрации отраженного от нее света регистрируют интенсивность

3р пучка естественного света любой длины волны, падающего на фотоприем- . ник, затем на пути светового пучка

855450 помещают исследуемую пленку, плоскость которой располагают перпендикулярно оси светового пучка, и измеряют интенсивность прошедшего через пленку света Эд ; поворачивают фотоприемник на угол 165оа Ч „ (180О, затем поворотом исследуемого образца на угол 9 (Л < 15о направляют пучок о света на фотойриемник и измеряют интенсивность отраженного от пленки света Э„, а о действительной р и мнимой рй частях комплексного показателя преломления судят-по соотноше ниям:

Z - Yz++ z (<- 2К) -Т=О

s)(nzJ пЮ=—

41td ,«z n 2n +1+ Ж =О (3+ 2 ) — Р!

I где Т-Лд /3 — коэффициент пропускания пленки;

2= à — прозрачность пленки; с6 — натуральный показатель поглощения;

Ñ вЂ” толщина пленки

Р =3„/3 — суммарный коэффициент отражения.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная схема устройства для реализации данного способа.

Устройство содержит источник света 1, детектор 2 и образец 3.

Способ осуществляется следующим образом. ВНаЧалЕ фотсприемнИКОМ . дЕтектором) 2 регистрируют интенсивность пучка естественного света любой длины волны. Затем на пути светового пучка помещают исследуемую пленку (образец) 3, плоскость которой располагают перпендикулярно световому лучу и измеряют интенсивность прошедшего через пленку света, поворачивают фотоприемник на угол, близкий к 180, поворотом образца на угол

9оа O< (15 направляют луч света в окно .фотоприемника, измеряют интенсивность отраженного от пленки света.

Оптические характеристики определяют по соотношениям, используя измеренные интенсивности.

Применение предлагаемого способа дает возможность получения комплекс ной информации о физических свойстf вах пленочных материалов что позР воляет выбирать наиболее оптимальные режимы изготовления пленок, применяемых в новейших областях техники.

Этот способ позволяет снизить затраты на исследования., так как он не .требует специального оборудования и прост в реализации.

Формула изобретения © Способ определения показателя преломления пленки путем облучения и регистрации отраженного от нее света, отличающийся тем, что, с целью упрощения измерений и расширения области исследовании, регистрируют интенсивность Ло пучка естественного света любой длины волны, падающего на фотоприемник, затем на пути светового пучка помещают исследуемую пленку, плоскость которой @ располагают перпендикулярно оси светового пучка, и измеряют интенсивность прошедшего через пленку света поворачивают фотоприемннк на угол

165 с. Ф 4. 180О затем поворотом ис"

2Я следуемого образца на угол 9 4 О 4 15 направляют пучок света на фотоприемник и измеряют интенсивность отраженного от пленки света 3„, а о действительной и мнимой и частях л и

3Q комплексного показателя преломления судят по соотношениям -те +2.(-2й ) -Y=O

%) 6ц х

35 4фс(.;= а — " — - -" ° g. в = (4+ 2 +)" "К где Т=З /3ц - коэффициент пропуска д ния пленки;

- прозрачность пленки; натуральный показателв ,преломления;

d - толщина пленкиу к=Эр о - суммарный коэффициент

4Я отражения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиза

1. Валеев А,С. Определение опти ческих постоянных тонких слабопоглоЯ© щающих слоев.- Оптика и спектроскопия, 15, вып. 4,1963, с, 500.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 415559, кл. G 01 N 21/46, 1974 (прототип).

Составитель Н. Гусева 1

Редактор И.Нестерова ТехрадЛ.Пекарь Корректор С. Корниенко

Заказ 6894/59 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 5