Способ определения показателя преломления пленки Советский патент 1981 года по МПК G01N21/55 

(Ь4) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ПЛЕНКИ

I

Изобретение относится к технике измерения абсолютных значений пока- ;) зателя 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- рения параметров интерференционных спектров 1J.

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

Известен способ определения показателя преломления и толщины проз- 20 рачной пленки путём нанесения ее на подложку и измерения параметров отраженного эллиптически поляризованного света фиксированной длины волны при фиксированном угле падения, в котором25 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 фаз между перпендикулярно и параллельно поляризованншФ компонентами отраженного от пленки све,та 2J.

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

Целью изобретения является упрощение измерений и расширение области .исследований, а также измерение не только действительной части п / но и мнимой частипХ (Комплексного, показателя преломления, действительной и мнимой части диэлектрической проницаемости, исследование оптических характеристик как прозрачных, так и поглощсцощих пленок любой толщины.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения показателя преломления пленки путем облучения и регистрации отраженного от нее света регистрируют интенсивность Зо пучка естественного света любой длины волны, падающего на фотоприемник, затем на пути светового пучка

1омещают исследуемую пленку, плоскость которой располагают перпендикулярно ос.и светового пучка, и измеряют интенсивность прошедшего через пленку света 3 поворачивают фотоприемник на угол les Ф t 180°, затем поворотом исследуемого образца на угол 9°4 3, 15° направляют пучо света на фотоприемник и измеряют интенсивность отраженного от пленки свети Ор, а о действительной п и мнимой частях комплексного показателя преломления судят-по соотношениям :

(-aR)

lf/nz| Г о;- ,L

41tcl

,

гдеТгл /Jo - коэффициент пропускаНИН пленки;

.-oid

- прозрачность пленки; о - натуральный показатель

поглощения;

d - толщина пленки; R D,,/JO - 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 фотоприемником лДвтектором) 2 регистрируют интенсивность пучка естественного света любой длины волны. Затем на пути светового пучка помещают исследуемую пленку (образец) 3, плоскость которой располагают перпендикулярно световом лучу и измеряют интенсивность прошедшего через пленку света, поворачивают фотоприемник на угол, близкий к 180°, поворотом образца на угол .9° Ф, 4 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 комплексной информации о физических свойствах пленочных материалов, что позволяет 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 све тового пучка, и измеряют интенсивность прошедшего через пленку света iSd, поворачивают фотоприемник на угол 165° 4 Ч 4 180 затем поворотом исследуемого обрч1зца на угол 9 15 направляют Пучок света на фотоприемник и измеряют интенсивность отра женного от пленки света J , а о действительной и мнимой п частях п У,

комплексного показателя преломления судят по соотношениям

(1-2P) П.,

ftd

.г,2п1111Ь±|.... (-t +

где - коэффициент пропуска, „.o6d ния пленки; , 2.С - прозрачность пленки;

oi- - натуральный показателе

преломления; d - толщина пленки; ЙвЗр/Л(з суммарный коэффициент отражения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз

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

2.Авторское свидетельство CCCl 415559, КЛ. G 01 N 21/46, 1974 (прототип).