Вышедшие номера
Метод m-линий при рефлектометрии ультратонких слоев
Министерство образования Республики Беларусь, 1.15 Фотоника и электроника для инноваций, 20211116
Сотский А.Б. 1, Чудаков Е.А. 1, Шилов А.В. 1, Сотская Л.И. 2
1Могилевский государственный университет имени А.А. Кулешова, Могилев, Беларусь
2Белорусско-Российский университет, Могилев, Беларусь
Email: ab_sotsky@mail.ru, kenni_mark@bk.ru, shilov@msu.by, li_sotskaya@tut.by
Поступила в редакцию: 19 июля 2023 г.
В окончательной редакции: 5 октября 2023 г.
Принята к печати: 23 октября 2023 г.
Выставление онлайн: 27 января 2024 г.

Получено решение векторной электродинамической задачи описания распределения интенсивности когерентного светового пучка, отраженного от плоскослоистой среды. Определены условия наблюдения m-линий в названном распределении при отражении гауссова пучка от ультратонкого (наноразмерного) слоя на подложке. Установлено, что контраст m-линий весьма чувствителен к толщине такого слоя. На этой основе предложен новый метод контроля толщины и показателя преломления ультратонких слоев. Его особенностями являются локальный контроль слоя, отсутствие опорного сигнала и отсутствие необходимости механического вращения образца, способствующие стабильности измерений. Выполнен анализ погрешностей метода. Представлены эксперименты по наблюдению и обработке m-линий при решении обратной оптической задачи для оксидных слоев на поверхности кремния. Результаты сопоставлены с данными многоугловой когерентной эллипсометрии. Ключевые слова: рефлектометрия, ультратонкий слой, m-линия, обратная оптическая задача, мода Ценнека, сфокусированный световой пучок, оксидный слой на кремнии.
  1. A.V. Tikhonravov, T.V. Amotchkina, M.K. Trubetskov, R.J. Francis, V. Janitski, J. Sancho-Parramon, H. Zorc, V. Pervak. Appl. Opt., 51 (2), 245 (2012). DOI: 10.1364/ao.51.000245
  2. А.Б. Сотский, С.С. Михеев, Н.И. Стаськов, Л.И. Сотская. Опт. и спектр., 128 (8), 1133 (2020). DOI: 10.21883/OS.2020.08.49711.79-20
  3. D.E. Aspnes. Thin Solid Films, 571, 334 (2014). DOI: 10.1016/j.tsf.2014.03.056
  4. Л.А. Федюхин, А.В. Горчаков, Е.А. Колосовский. Опт. и спектр., 128 (2), 266 (2020). DOI: 10.21883/OS.2020.02.48975.219-19
  5. Д.И. Биленко, А.А. Сагайдачный, В.В. Галушка, В.П. Полянская. ЖТФ, 80 (10), 89 (2010). [D.I. Bilenko, A.A. Sagaidachnyi, V.V. Galushka, V.P. Polyanskaya. Tech. Phys., 55 (10), 1478 (2010). DOI: 10.1134/S1063784210100130]
  6. И.М. Алиев, С.П. Зинченко, А.П. Ковтун, Г.Н. Толмачев, А.В. Павленко. ЖТФ, 85 (10), 145 (2015)
  7. A. Rosencwaig, J. Opsal, D.L. Willenborg, S.M. Kelso, J.T. Fanton. Appl. Phys. Lett., 60 (11), 1301 (1992). DOI: 10.1063/1.107323
  8. C. Garam, K. Mingyu, K. Jinyong, J.P. Heui. Opt. Express, 28, 26908 (2020). DOI: 10.1364/OE.405204
  9. J. Wang, L. Peng, F. Zhai, D. Tang, F. Gao, X. Zhang, R. Chen, L. Zhou, X. Jiang. Opt. Express, 31, 6552 (2023). DOI: 10.1364/OE.481389
  10. D.C. Holmes, R.P. Johnson. Proc. SPIE, 2337, 176 (1994). DOI:10.1117/12.186643
  11. A.V. Khomchenko. Waveguide Spectroscopy of Thin Films (Academic Press, Amsterdam, 2005)
  12. А.Б. Сотский. Теория оптических волноводных элементов (УО "МГУ им. А.А. Кулешова", Могилев, 2011)
  13. Э. Камке. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. (Наука, М., 1951)
  14. Г. Корн, Т. Корн. Справочник по математике. (Наука, Москва, 1977)
  15. R. Ulrich. J. Opt. Soc. Am., 20 (10), 1337 (1970). DOI: 10.1364/JOSA.60.001337
  16. В.И. Смирнов. Курс высшей математики, т. 3, ч. 2 (БХВ-Петербург, СПб, 2010)
  17. E.D. Palik. Handbook of Optical Constants of Solids (Academic press, Orlando, 1985)
  18. А.Б. Сотский, С.С. Михеев, М.М. Назаров. Докл. НАН Беларуси, 63 (6), 672 (2019). DOI: 10.29235/1561-8323-2019-63-6-672-679
  19. А.Б. Сотский, М.М. Назаров, С.С. Михеев, Л.И. Сотская. ЖТФ, 91 (2), 315 (2020). DOI: 10.21883/JTF.2021.02.50368.199-20
  20. А.Б. Сотский, Л.М. Штейнгарт, С.О. Парашков, Л.И. Сотская. Известия РАН. Cер. физ., 80 (4), 465 (2016). DOI: 10.7868/S036767651604030X
  21. A. Piegari, E. Masetti. Thin Solid Films, 124, 249 (1985). DOI: 10.1016/0040-6090(85)90273-1
  22. D. Bing, Y. Wang, J. Bai, R. Du, G. Wu, L. Liu. Opt. Commun., 406, 128 (2018). DOI: 10.1016/j.optcom.2017.06.012
  23. Y. Ghim, H. Rhee. Opt. Lett., 44, 5418 (2019). DOI: 10.1364/OL.44.005418
  24. Н.И. Стаськов, Л.И. Сотская. ЖПС, 84 (5), 703 (2017). [N.I. Staskov, L.I. Sotskaya. J. Appl. Spectr., 84, 764 (2017). DOI: 10.1007/s10812-017-0542-z]

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.