Еліпсометрична діагностика поверхневого шару оптичного скла
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe64.5.442Ключові слова:
елiпсометрiя, скло, неоднорiдний шар, оптичний профiльАнотація
Розглянуто оптичнi властивостi перехiдного порушеного шару на поверхнi оптичного скла. Найчастiше поверхнi оптичних елементiв вважають iдеальними, хоча для точних фiзичних експериментiв чи новiтнiх технологiчних задач реальна неоднорiдна структура поверхнi може мати суттєвий вплив. До того ж, моделювання будови поверхневого шару, його оптичних характеристик i дослiдження питання про можливiсть їх знаходження за результатами оптичних дослiджень становлять i теоретичний iнтерес, що й з’ясовувано у данiй роботi. Було проведено елiпсометричнi вимiрювання зразкiв оптичного скла, що мiстять порушений шар. Для моделювання кутових залежностей елiпсометричних параметрiв tan(ф) i cos(Δ) приповерхневу область зразка представляли як послiдовнiсть 500 тонких шарiв i застосовували матричний метод розрахунку вiдбивання свiтла такою структурою iз врахуванням явища iнтерференцiї. Було взято 5 моделей оптичного профiлю неоднорiдного шару, параметри яких оптимiзували до досягнення мiнiмального значення цiльової функцiї вiдхилення мiж розрахованими та вимiряними даними. Встановлено, що теоретичнi моделi з врахуванням неоднорiдного шару точнiше описують оптичнi властивостi зразкiв, але все ж розв’язок оберненої задачi елiпсометрiї не є однозначним. I хоча для остаточного вибору моделi, адекватної реальнiй морфологiчнiй будовi порушеного шару, необхiднi додатковi вимiрювання, ключова перевага використаного методу полягає в тому, що вiн безпосередньо забезпечує реєстрацiю саме оптичного вiдгуку системи.
Посилання
A.A. Novikov, I.A. Khramtsovsky, V.Yu. Ivanov, I.S. Fedorov, A. Turkboev. Ellipsometry of inhomogeneous surface layers of anisotropic optical elements. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Pribor. 52, 62 (2006) (in Russian).
A.A. Novikov, V.T. Prokopenko. Analysis of accurate and approximate methods for solving the reverse problem of ellipsometry for inhomogeneous surface layers. Sci. Techn. J. Inf. Technol. Mech. Opt. 6, 87 (2006) (in Russian).
O.D. Volpian. Optical coatings with longitudinal gradient of refraction index and vacuum-plasma technology of their obtaining. Prikl. Fiz. No. 6, 47 (2012) (in Russian).
A.N. Gorlyak, I.A. Khramtsovsky, V.M. Solonukha. Ellipsometry method application in optics of inhomogeneous media. Sci. Techn. J. Inf. Technol. Mech. Opt. 15, 378 (2015) (in Russian). https://doi.org/10.17586/2226-1494-2015-15-3-378-386
A.N. Gorlyak, O.S. Dron, Yu.V. Lisitsyn, A.I. Semenenko. Investigation of disturbed layers of polished optical surface and stresses in adhesive and glueless joints of optical elements by the method of ellipsometry. Sci. Techn. J. Inf. Technol. Mech. Opt. 4, 30 (2004) (in Russian).
A.N. Gorlyak, A.G. Novak, V.M. Solonukha, I.A. Khramtsovsky. Optical characteristics definition of optical technology surface elements for their optical connections. Sci. Techn. J. Inf. Technol. Mech. Opt. 13, 62 (2013) (in Russian).
A.A. Novikov, V.T. Prokopenko, I.A. Khramtsovsky. Optical properties of the rough surface of optoelectronics elements. Sci. Techn. J. Inf. Technol. Mech. Opt. 15, 73 (2004) (in Russian).
A.N. Gorlyak, V.M. Solonukha, I.A. Khramtsovsky. Sectioning method application at ellipsometry of inhomogeneous reflection systems. Sci. Techn. J. Inf. Technol. Mech. Opt. 14, 24 (2014) (in Russian).
D.E. Aspnes. Precision bounds to ellipsometer systems. Appl. Opt. 14, 1131 (1975). https://doi.org/10.1364/AO.14.001131
L.V. Poperenko, V.S. Stashchuk. Fundamentals of Physics of Optotechnique Materials (Kyiv Univ., 2011) (in Ukrainian).
A.L. Yampolskiy, O.V. Makarenko, L.V. Poperenko, V.O. Lysiuk. Ellipsometry of hybrid noble metal-dielectric nanostructures. Semicond. Phys. Quant. Electr. Optoelectr. 21, 412 (2018). https://doi.org/10.15407/spqeo21.04.412
G. Hass. Physics of Thin Films: Advances in Research and Development (Academic Press, 1963).
D.E. Aspnes, J.B. Theeten, F. Hottier. Investigation of effective-medium models of microscopic surface roughness by spectroscopic ellipsometry. Phys. Rev. B 20, 3292 (1979). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.20.3292
L.A. Apresian, D.V. Vlasov, D.A. Zadorin, V.I. Krasovskii. On the model of an effective medium for particles with a complex structure. Zh. Tekhn. Fiz. 87, 10 (2017) (in Russian).
L.V. Poperenko, Yu.D. Filatov. Optical Surfaces Treatment Technology (Kyiv University Paleographic Centre, 2004) (in Ukrainian).
M.E. Aleksandrov, T.M. Danilova, P.S. Belomutskaya, I.A. Khramtsovsky. Radiation loss determination on the optical elements by ellipsometry and impulse photometry methods. Sci. Techn. J. Inf. Technol. Mech. Opt. 11, 9 (2011) (in Russian).
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
