УДК535.51:621.383: 666.011.01

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА СЕКЦИОНИРОВАНИЯ В ЭЛЛИПСОМЕТРИИ НЕОДНОРОДНЫХ ОТРАЖАЮЩИХ СИСТЕМ

Горляк А. Н., Солонуха В. М., Храмцовский И. А.


Читать статью полностью 

Аннотация

Исследованы особенности применения методов эллипсометрии и ультрафиолетовой спектрофотометрии при механической и химической обработке поверхности элементов оптотехники, изготовленных из кварцевого стекла. В качестве техники эксперимента использован эллипсометр ЛЭФ-3М-1, спектрофотометр СФ-26 и интерферометр МИИ-4 с широко известными техническими характеристиками. Методом элллипсометрии измерялись поляризационные характеристики отраженного светового пучка; методом фотометрии измерялся коэффициент пропускания излучения в ультрафиолетовой области спектра; методом интерферометрии измерялась толщина поверхностного слоя при травлении кварцевого стекла.На основе уравнения эллипсометрии для отражающей системы «неоднородный слой–неоднородная подложка» разработан метод HF-секционирования неоднородного поверхностного слоя полированного кварцевого стекла. Метод позволяет провести измерения и анализ оптических характеристик системы неоднородных слоев на неоднородной подложке и реконструировать оптический профиль поверхностных слоев при химической обработке поверхности кварцевого стекла.Для определения изменения показателя преломления по глубине слоя используется аппроксимация экспериментальных значений поляризационных характеристик системы однородных слоев. Неоднородный поверхностный слой полированного кварцевого стекла состоит из области (толщиной до 20 нм) с показателем преломления слоя меньше показателя преломления кварцевого стекла и области (толщиной до 0,1 мкм) с показателем преломления слоя больше показателя преломления кварцевого стекла. Методами эллипсометрии и фотометрии определены технологические условия и оптические характеристики неоднородных слоев при химической обработке кварцевого стекла для оптических элементов с минимальными потерями излучения в ультрафиолетовой области спектра.


Ключевые слова: эллипсометрия, поверхностный слой, показатель преломления и толщина слоя

Список литературы
1.     Землянский В.С., Горляк А.Н., Степанчук А.А., Храмцовский И.А. Эллипсометрический метод технологического контроля элементов лазерной техники и градиентной оптики // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2007. № 9 (43). С. 81–87.
2.     Новиков А.А., Горляк А.Н., Степанчук А.А, Храмцовский И.А. Спектроскопический и эллипсометрический методы аттестации потоков оптического излучения в материале и поверхностном слое элементов ионных и эксимерных лазеров // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2007. № 9 (43). С. 88–96.
3.     Новиков А.А., Прокопенко В.Т., Храмцовский И.А. Определение потерь излучения на оптических элементах методами эллипсометрии и спектрофотометрии // Известия вузов. Приборостроение. 2007. Т. 50. № 3. С. 62–68.
4.     Александров М.Е., Данилова Т.М., Беломутская П.С., Храмцовский И.А. Определение потерь излучения на оптических элементах методом эллипсометрии и импульсной фотометрии // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2011. № 6 (76). С. 9–11.
5.     Беломутская П.С., Данилова Т.М., Храмцовский И.А. Определение оптических характеристик элементов лазерной техники методом внутрирезонаторных потерь излучения // Изв. вузов. Приборостроение. 2012. Т. 55. № 1. С. 73–78.
6.     Храмцовский И.А., Вощенко Т.К., Черезова Л.А., Пшеницын В.И., Апинов А.А. Изменение оптических свойств поверхностного слоя при ионно-плазменном распылении кварцевого стекла // Оптика и спектроскопия. 1988. Т. 65. № 1. С. 141–145.
7.     Землянский В.С., Степанчук А.А., Сычев М.М., Храмцовский И.А. Влияние структуры поверхностного слоя кварцевого стекла на потери излучения в ультрафиолетовой области спектра // Физика и химия стекла. 2008. Т. 34. № 3. С. 326–335.
8.     Степанчук А.А., Сычев М.М., Прокопенко В.Т., Храмцовский И.А. Исследование оптической неоднородности физико-химической структуры парофазного стекла // Сборник «Неразрушающий контроль и диагностика окружающей среды, материалов и промышленных изделий» / Под ред. А.И. Потапова. СПб: СЗТУ, 2007. Вып. 14. С. 184–193.
9.     Gorlyak A.N., Khramtsovskij I.A. Diagnostics of the physicochemical state of the surface of optoelecronics elements by ellipsometry method // Proc of. 5th Workshop Ellipsometry. Zweibruecken, Germany, 2009. P. 63.
10.Пшеницын В.И., Абаев М.И., Лызлов Н.Ю. Эллипсометрия в физико-химических исследованиях. Л.: Химия, 1986. 152 с.
11.Пшеницын В.И., Мишин А.В., Храмцовский И.А., Банщиков А.Г., Холлдаров Н.Х., Толмачев В.А., Калинина М.А. Применение эллипсометрии и Оже-спектроскопии для исследования поверхности стекол // Сборник «Элллипсометрия в науке и технике» / Под ред. К.К. Свиташева и А.С. Мардежева. Новосибирск: ИФП СО АН СССР, 1987. С. 142–150.
12.Землянский В.С., Новиков А.А., Храмцовский И.А., Степанчук А.А. Особенности физико-математического моделирования структуры неоднородных поверхностных слоев элементов оптоэлектроники // Сборник «Неразрушающий контроль и диагностика окружающей среды, материалов и промышленных изделий» / Под ред. А.И. Потапова. СПб: СЗТУ, 2007. Вып. 14. C. 207–216.
13.Землянский В.С., Храмцовский И.А., Горляк А.Н., Степанчук А.А. Методы эллипсометрического анализа поляризационно-оптических свойств неоднородных поверхностных слоев элементов оптоэлектроники // Оптика и спектроскопия. 2008. Т. 105. № 2. С. 346–351.
14.Дагман Э.Е., Семененко А.Л. Исследование неоднородных отражающих систем методом эллипсометрии. IАпроксимация однородными слоями // Украинский физический журнал. 1981. Т. 26. № 5. С. 820–826.
15.Дагман Э.Е., Семененко А.Л. Исследование неоднородных отражающих систем методом эллипсометрии. Алгоритмический подход. IIАпроксимация «линейными» слоями // Украинский физический журнал. 1981. Т. 26. № 6. С. 922–928.
16.Пшеницын В.И., Храмцовский И.А. Новый подход к эллипсометрии реальной поверхности оптических материалов // Сборник «Эллипсометрия: теория, методы, приложение» / Под ред. А.В. Ржанова и Л.А. Ильина. Новосибирск: Наука, 1987. С. 8–14.
17.Пшеницын В.И., Храмцовский И.А., Крылова Н.А., Подсекаев А.В., Туркбоев А. Эллипсометрия отражающей системы «неоднородный слой–неоднородная подложка» // Сборник «Методы прикладной математики в транспортных системах» / Под ред. Ю.М. Кулибанова. СПб: ГУВК, 2000. вып. 3. С. 32–37.
18.Golyak A.N., Cramtsovsky I.A. The ellipcometry of the roug suface on an inhomogeneous substrate // Proc. of 4th International Conference on Spectroscopic Ellipsometry, ICSE 4. 2007. Stockholm, Sweden, 2007, PosterSession. Р. 74.
19.Алексеев С.А., Крылова Н.А., Миронов А.О., Туркбоев А., Храмцовский И.А. Применение метода секционирования при контроле окисных покрытий на ферритах // Вопросы материаловедения. 2000. № 1 (21). С. 63–65.
20.Алгазин Ю.Б., Иощенко Н.Н., Леоненко А.Ф., Панькин В.Г., Рыхлитский С.В., Свиташев К.К. Лазерный фотоэлектрический эллипсометр ЛЭФ-3М-1 // Приборы и техника эксперимента. 1987. № 6. С. 204.
Информация 2001-2017 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика