Спектроскопія у зазорі: фаза відбитої хвилі і характеризація плівок
Optical methods that are used to characterize the state of a surface covered with films are based on the measurement of either the ratio between the complex reflection coefficients for mutually orthogonal light polarizations (ellipsometry) or the magnitudes of reflection coefficients themselves; aft...
Gespeichert in:
| Datum: | 2018 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch Englisch |
| Veröffentlicht: |
Publishing house "Academperiodika"
2018
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018592 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Institution
Ukrainian Journal of Physics| _version_ | 1863131223245717504 |
|---|---|
| author | Turchin, A. V. |
| author_facet | Turchin, A. V. |
| author_sort | Turchin, A. V. |
| baseUrl_str | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2018-12-10T12:43:02Z |
| description | Optical methods that are used to characterize the state of a surface covered with films are based on the measurement of either the ratio between the complex reflection coefficients for mutually orthogonal light polarizations (ellipsometry) or the magnitudes of reflection coefficients themselves; afterward, the parameters of films such as their number, thicknesses, and transparencies can be determined by the fitting, while solving the corresponding inverse problem. In order to extend the set of quantities that can bemeasured experimentally, a method is proposed that allows the phase of the reflected light wave to be determined, by analyzing the spectral features for light reflected from a plane-parallel gap between the surface of analyzed specimen and the environment. In particular, the spectrum obtained, by using the “moving specimen” procedure, can be transformed into the spectral dependences of the magnitude and phase of the reflection coefficient. As a result, the inverse problem of finding the dielectric permittivity of a single-layer film is reduced to the solution of a linear matrix equation, which makes the proposed method more advantageous in comparison with the ellipsometric one, for which there is no direct relationships between the ellipsometric angles and the physical parameters of the film. |
| doi_str_mv | 10.15407/ujpe63.11.957 |
| first_indexed | 2025-10-02T01:15:09Z |
| format | Article |
| id | ujp2-article-2018592 |
| institution | Ukrainian Journal of Physics |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian English |
| last_indexed | 2025-10-02T01:15:09Z |
| publishDate | 2018 |
| publisher | Publishing house "Academperiodika" |
| record_format | ojs |
| spelling | ujp2-article-20185922018-12-10T12:43:02Z “In-gap” Spectroscopy: Reflected-Wave Phase and Film Characterization Спектроскопія у зазорі: фаза відбитої хвилі і характеризація плівок Turchin, A. V. interferometry wave phase surface characterization inverse problem - iнтерферометрiя хвильова фаза характеристика поверхнi зворотна задача Optical methods that are used to characterize the state of a surface covered with films are based on the measurement of either the ratio between the complex reflection coefficients for mutually orthogonal light polarizations (ellipsometry) or the magnitudes of reflection coefficients themselves; afterward, the parameters of films such as their number, thicknesses, and transparencies can be determined by the fitting, while solving the corresponding inverse problem. In order to extend the set of quantities that can bemeasured experimentally, a method is proposed that allows the phase of the reflected light wave to be determined, by analyzing the spectral features for light reflected from a plane-parallel gap between the surface of analyzed specimen and the environment. In particular, the spectrum obtained, by using the “moving specimen” procedure, can be transformed into the spectral dependences of the magnitude and phase of the reflection coefficient. As a result, the inverse problem of finding the dielectric permittivity of a single-layer film is reduced to the solution of a linear matrix equation, which makes the proposed method more advantageous in comparison with the ellipsometric one, for which there is no direct relationships between the ellipsometric angles and the physical parameters of the film. Оптичнi методи характеризацiї поверхнi спираються на вимiрювання або вiдношення комплексних коефiцiєнтiв вiдбивання для ортогональних поляризацiй свiтла (елiпсометрiя), або магнiтуди цих коефiцiєнтiв, що дозволяє розв’язати обернену проблему, тобто обрахувати параметри поверхнi (такi як кiлькiсть, товщина та проникнiсть плiвок), шляхом їх оптимизацiї. З метою збiльшити кiлькiсть величин, що вимiрюються експериментально, у роботi пропонується метод визначення фази вiдбитого свiтла шляхом аналiзу спектральних особливостей свiтла, вiдбитого вiд плоско паралельного зазора, одну з граней якого утворює дослiджувана поверхня. Показано, яким чином нормований спектр, отриманий в результатi процедури “рухомого зразка”, може бути конвертовано у спектральну залежнiсть магнiтуди i фази коефiцiєнта вiдбивання. Продемонстровано, що знання комплексного коефiцiєнта вiдбивання зводить обернену проблему по вiдновленню дiелектричної проникностi одношарової плiвки до розвязку лiнiйного матричного рiвняння. Це вигiдно вiдрiзняє метод у порiвняннi з елiпсометрiєю, для якої не iснує прямої трансформацiї елiпсометричних кутiв у фiзичнi параметра плiвки. Publishing house "Academperiodika" 2018-12-01 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018592 10.15407/ujpe63.11.957 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 63 No. 11 (2018); 957 Український фізичний журнал; Том 63 № 11 (2018); 957 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe63.11 uk en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018592/661 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018592/662 Copyright (c) 2018 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| spellingShingle | iнтерферометрiя хвильова фаза характеристика поверхнi зворотна задача Turchin, A. V. Спектроскопія у зазорі: фаза відбитої хвилі і характеризація плівок |
| title | Спектроскопія у зазорі: фаза відбитої хвилі і характеризація плівок |
| title_alt | “In-gap” Spectroscopy: Reflected-Wave Phase and Film Characterization |
| title_full | Спектроскопія у зазорі: фаза відбитої хвилі і характеризація плівок |
| title_fullStr | Спектроскопія у зазорі: фаза відбитої хвилі і характеризація плівок |
| title_full_unstemmed | Спектроскопія у зазорі: фаза відбитої хвилі і характеризація плівок |
| title_short | Спектроскопія у зазорі: фаза відбитої хвилі і характеризація плівок |
| title_sort | спектроскопія у зазорі: фаза відбитої хвилі і характеризація плівок |
| topic | iнтерферометрiя хвильова фаза характеристика поверхнi зворотна задача |
| topic_facet | interferometry wave phase surface characterization inverse problem - iнтерферометрiя хвильова фаза характеристика поверхнi зворотна задача |
| url | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018592 |
| work_keys_str_mv | AT turchinav ingapspectroscopyreflectedwavephaseandfilmcharacterization AT turchinav spektroskopíâuzazorífazavídbitoíhvilííharakterizacíâplívok |