А Б В Г Д Е Є Ж З І Ї Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ю Я
Еліпсометрія
Еліпсометрія як метод аналізу заснована на вимірі зміни поляризації світла внаслідок його взаємодії з досліджуваним об'єктом. Зміни поляризації світла залежать як від об'ємних властивостей матеріалу, так до від структури і властивостей його поверхні. В даний час еліпсометрія заснована головним чином на аналізі відбитого світла. При цьому проводиться порівняння поляризації падаючого і відбитого світлових потоків.
еліпсометрія - розділ оптики, що вивчає зміну поляризаційних характеристик випромінювання при проходженні або відображенні його на кордоні розділу середовищ. Інтенсивність, а особливо фазові характеристики чутливі до стану речовини саме в при поверхневому шарі, тому елліп-сометрія є тонким методом дослідження фізико-хімічних процесів на поверхні твердого речовини.
Еліпсометрія являє собою потужний апарат фундаментальних досліджень в галузі фізики твердого тіла, інтегральної оптики і фізики напівпровідників.
Еліпсометрія використана для атестації якості поверхні і товщини поверхневого шару.
Еліпсометрія є інший неруйнівний метод вимірювання як товщини, так і показника заломлення прозорих плівок. Цей метод називається також поляриметрією і поляризаційної спектроскопией. Він дуже ефективний для особливо тонких плівок, але може бути також застосований для дуже точних вимірювань більш товстих плівок. Однак він більш складний, ніж порівняно прості описані раніше методи. Література по еліпсометрії стала настільки великою, що не представляється можливим дати повний її огляд.
Еліпсометрія заснована на оцінці зміни стану поляризації світла, відбитого від підкладки. Стан поляризації визначається відносною амплітудою паралельної (рр) і перпендикулярній (ps) складовими випромінювання і різницею фаз між ними, Ар - Ав.
Розрахункова (а і функціональна ( б схеми лазерного елліп-сометра. Лагерна еліпсометрія заснована на аналізі змін стану поляризації світла, відбитого від поверхні виробу. Застосування лазерів дозволило різко під-нить чутливість та інформативність елліпсометріческого методу, так як вони визначаються головним чином монохроматичністю і ступенем спрямованості джерела випромінювання.
Похибки обчислення п і d. Еліпсометрія можна використовувати і для визначення показників заломлення високопреломляющіх матеріалів (Л1 9) г коли майже неможливо підібрати іммерсійну середу для рефрактометричних вимірювань.
У еліпсометрії подальша робота була спрямована на вивчення оптимальних умов для прямої оцінки Д і ф з вимірювань пе - перехідні процесів за методом нульової інтенсивності. Слідуючи пропозицій Сміта і Хакскайло[465], Брюсік, Геншоу і Кахан[466]обговорили оптимальне розташування поляризатора і аналізатора для прямого зчитування сигналу, яке з хорошим наближенням дає Д і ц /в нестаціонарних експериментах.
Еліпс поляризації. У еліпсометрії, заснованої на дослідженні відбитого світла, порівнюються поляризації падаючого і відбитого світла.
Еліпс поляризації. У еліпсометрії, заснованої на дослідженні проходить світла, порівнюються поляризації падаючого і проходить світла.
Метод еліпсометрії дозволяє вимірювати товщину і показник заломлення тонких плівок, які перебувають на твердій поверхні, а також оптичні константи поверхні. Товщина плівок, що визначається цим методом, значно менша від тієї, яку можна визначати інтерферометричної. Крім того, даний метод дозволяє встановлювати характеристики адсорбційних плівок безпосередньо в умовах, коли адсорбент занурений в розчин. Однак він застосуємо тільки до дзеркальних поверхонь, що відображає світло, і тому його використання обмежується металевими адсорбентами.
метод еліпсометрії дозволяє проводити вимірювання параметрів tan У і Д в часі і таким чином стежити за перебігом процесу адсорбції.
Вплив аппретірованія скляних волокон на міцність при згині склопластиків в сухому і у вологому стані. Метод еліпсометрії виявився дуже корисним при більш глибокому дослідженні механізму явищ, що протікають на межі розділу фаз[35-37], Але він дав відмінні від мікроскопії результати. Було показано, що при певних умовах кремнійорганічний апретом може утворювати на поверхні скла плівку орієнтованого полісілоксана. Отримані дані підтверджуються також дослідженнями за допомогою радіоактивних міток.
Техніка еліпсометрії спеціально розглядається в розд. ЗГ; тут же досить відзначити тільки, що цей метод дозволяє розрахувати товщину адсорбированной плівки по еліптичності світла, відбитого від поверхні, покритої плівкою. Молекулярний обсяг оцінюють або за допомогою молекулярних моделей, або по щільності відповідної рідини.
Принципи еліпсометрії розроблені рядом авторів уже досить давно, але в електрохімії, особливо в зв'язку з кінетичними проблемами, її стали використовувати порівняно недавно.
Застосування еліпсометрії надзвичайно різноманітно.
Вплив аппретірованія скляних волокон на міцність при згині склопластиків в сухому і у вологому стані. Метод еліпсометрії виявився дуже корисним при більш глибокому дослідженні механізму явищ, що протікають на межі розділу фаз[35-37], Але він дав відмінні від мікроскопії результати. Було показано, що при певних умовах кремнійорганічний апретом може утворювати на поверхні скла плівку орієнтованого полісілоксана. Отримані дані підтверджуються також дослідженнями за допомогою радіоактивних міток.
Сучасна техніка еліпсометрії дозволяє вимірювати адсорбційні покриття з точністю до 002 часткою моношару і показники заломлення надтонких плівок (аж до 1 5 - 2нм) з точністю до третього знака після коми.
Важлива особливість еліпсометрії - це безконтактний, неруйнівний характер дослідження. Елліпсометріческпе вимірювання можна проводити в широкому інтервалі температур, ь умови; агресивного середовища, а також безпосередньо в процесі синтезу надтонких шарів на поверхні досліджуваного твердого речовини.
Динаміка розчинення окісноі плівки на нікелевому електроді (водо-рплная область потенціалів. Основною перевагою еліпсометрії є її чутливість, що дозволяє визначати зміни властивостей поверхні при адсорбції на ній іонів з покриттями, що не перевищують 001 товщини монослоя. Методами модуляционной еліпсометрії можна забезпечити чутливість до зміни коефіцієнта відбиття близько 10 що практично недосяжно в дослідженнях будь-якими іншими методами.
Практична задача еліпсометрії зводиться до визначення товщини епітаксійного шару і концентраціях носіїв заряду в підкладці. Ці обчислення виконують за допомогою ЕОМ, результати розрахунків зображують у вигляді номограм в координатах ty і А. Так як г) і А є періодичними функціями товщини, то залежно tjj (A) при фіксованих значеннях концентрації носіїв заряду мають вигляд замкнутих кривих. Кожній парі експериментально виміряних значень г]і А на номограмме відповідає точка, яка пош.
Основи теорії еліпсометрії розроблені Друде.
В Нині еліпсометрія в більшій мірі заснована на аналізі відбитого світла. Однак, якщо експериментальна техніка дозволяє одночасно виміряти відбитий і проходить потоки, взаємно доповнюють один одного, з'являється можливість отримувати більш достовірні результати про вимірювані параметри.
Зміна параметрів Ліф при адсорбція а-нафтол на поверхні PbSO4 з розчинів різної концентрації. Треба думати, що еліпсометрія, як один з різновидів рефрактометричних методу, знайде широке застосування в біології та медицині, так як більшість біологічних реакцій в живій клітині відбувається на мембранах.
Аналогічним чином з допомогою еліпсометрії може бути досліджена роль препассівірующіх пористих плівок і з'ясовано питання про природу процесів розчинення і осадження. На закінчення ми покажемо, що еліпсометрія дає цікаві можливості прямого виміру і реєстрації специфічно адсорбованих іонів в подвійному шарі у поверхні електрода. Нещодавно Уорд і Конвей (не були опубліковані вимірювання) показали, що за допомогою еліпсометрії можна відрізнити проміжні органічні радикали, які утворюються в реакції Кольбе на платині, від власне окисної плівки на платині, на якій зазвичай протікає реакція у водних розчинах.
Вакуумний рефлектометр. Л - вееосевая увігнута дифракційні ґрати, В. Незважаючи на зрослу популярність еліпсометрії, найчастіше вживаним на практиці, а також найбільш простим методом визначення оптичних постійних є вимір відображення при нормальному падінні. Зміни в сучасних версіях цієї установки полягають в основному в досягнутих вдосконалення джерел світла, диф-фракційних ґрат і приймачів.
Перш за все слід зазначити метод еліпсометрії. Розрахунок величин п і d на основі експериментально встановленої залежності г) з від А проводять за допомогою ЕОМ за спеціально розробленими програмами.
Розрахункова (а і функціональна (С схеми лазерного еліпсометрія. Це співвідношення носить назву фундаментального рівняння еліпсометрії.
Схема відображення світла від поверхні металу, покритою адсорбційної плівкою. В зв'язку з зазначеним значенням методу еліпсометрії, викладемо принципи, що лежать в його основі. Таку систему можна охарактеризувати трьома показниками заломлення - сорбенту П3 плівки пг і розчину (розчинника) nv Поляризований пучок світла потрапляє на поверхню (кут падіння cpj, заломлюється в адсорбційної плівці, яка передбачається ізотропної, і відбивається від металевого дзеркала.
Оптичним методом дослідження поверхні твердих тіл є еліпсометрія. На поверхню направляють лінійно поляризоване світло певної довжини хвилі і визначають характер поляризації відбитого світла в залежності від довжини хвилі падаючого світла.
Основними методами дослідження отриманих шарів є - еліпсометрія, електрографія і оцінка якості шарів при плазмохімічному травленні.
Принципова схема еліпсометрія. До недавнього часу вважалося, що метод еліпсометрії виключно складний, тому дослідження при змінної довжині хвилі проводилися іншими методами. Однак у зв'язку з широким застосуванням еліпсометрії, особливо в електронній промисловості, були розроблені нові більш досконалі прилади і методи в області обробки отриманої інформації.
Як описали Ведан і ін. W2w2w24. , методом еліпсометрії можна визначати як товщину тонких плівок, так і показник заломлення.
До таких методів належать фотометрия пропускання - відображення, еліпсометрія, фотолюмінісценція, комбінаційне розсіювання світла.
Друга складність виникла через дуже високою поверхневою чутливості методу еліпсометрії. Знадобилося розвинути СВВ-методи і методи аналізу поверхні, описані в розділах 2 і 3 перш ніж була досягнута відтворюваність результатів в цих експериментах.
Ці вимірювання були виконані для полімолекулярних адсорбційних плівок н-гек-сану методом еліпсометрії.
Важливим інструментом для вимірювання оптичних постійних і товщини полікристалічних плівок стає спектроскопічна еліпсометрія.
Вираз (650), еквівалентну (648) і (649), називають ос-новних рівнянням еліпсометрії. Параметри Д і i характеризують форму і орієнтацію еліпса, який описує кінець вектора хвилі в площині, нормальної до напрямку її поширення.
Таким чином, можливість вимірювання температури заснована на рішенні зворотної задачі еліпсометрії. Далі по відомим температурним залежностям п (в]і х (в) визначають шукану температуру. На рис. 4.8 наведено температурні залежності елліпсометріческіх параметрів Д і ф при двох кутах падіння світла на поверхню монокристала кремнію. Використовуючи НПО, вимірюють абсолютні значення двох коефіцієнтів відображення на відміну від еліпсометрії, де визначають ставлення коефіцієнтів відбиття і зрушення фаз. Чутливість методу залежить від різниці показників заломлення в шарі, підкладці і середовищі. Перевага даного методу в порівнянні з ел-ліпсометріей полягає в тому, що він дозволяє оцінювати розподіл сегментів в адсорбционном шарі, якщо падаюче світло не проникає на глибину, що перевищує товщину шару. G цією метою використовується УФ-випромінювання, оскільки глибина проникнення зменшується зі зменшенням довжини хвилі.
Металографічні і електронномікроскопіческіе, а також оптичні методи в поляризованому світлі (еліпсометрія) використовують для вивчення структурних змін поверхні металу в коррозионном процесі.
Показник заломлення еквівалентного шару для водного розчину КС1 (суцільна лінія відповідає специфічній адсорбції С1 -, пунктирна лінія - відсутності специфічної адсорбції. В даний час в літературі є мало відомостей про вивчення за допомогою еліпсометрії адсорбції органічних речовин на електродах. Однією з труднощів є те, що зміна оптичних властивостей кордону розділу фаз невелика, якщо тільки в досвіді не використовуються адсорбатамі, показник заломлення яких сильно відрізняється від показника заломлення розчину.
Для вивчення поверхонь електродів в останні роки використовувалися три основних оптичних методу: еліпсометрія, спектроскопія порушеного повного внутрішнього відбиття на поверхнях напівпрозорих плівкових електродів або на поверхнях проводять стекол або оксидів і спектроскопія дзеркального відображення. Інші оптичні методи засновані на абсорбції в пористих структурах з двоокису кремнію або глинозему з металевим покриттям (пор.
Слід лише згадати, що останнім часом завдяки успіхам відбивної спектроскопії (еліпсометрії) стало можливим спектроскопическое дослідження нерозчинних (або змінюються при розчиненні) речовин.
На закінчення цього розділу слід згадати ще про один різновид електромодуляціонних методів - так званої модуляционной еліпсометрії. У вступі вже згадувалося, що для отримання кількісних відомостей про оптичні константи з вимірів R при нормальному падінні необхідно розрахунковим (з співвідношень Крамерса - Кроніга) шляхом визначати фазовий зсув. Для таких розрахунків потрібно теоретично мати спектр R або AR /R в діапазоні частот від 0 дооо, Фактично, звичайно, цей діапазон значно вужчими, проте не настільки, щоб розміститися в межах області прозорості розчинів, що застосовуються при вивченні ЕО. Тому при використанні співвідношень Крамерса-Кроніга завжди можлива помилка в оцінці вкладу частин спектра R або AR /R, що знаходяться за межами доступної області частот. Можлива також помилка при використанні співвідношень Крамерса-Кроніга в разі широких перекриваються смуг A. R /R[78], Як це має місце в разі ЕО металів. Ці міркування привели до розвитку методу модуляційної злліпсометріі, здатного забезпечити необхідні для отримання оптичних констант дані без використання співвідношень Крамерса-Кроніга.
Останнім часом для вивчення моношарів на поверхні рідини все ширше використовують і інші методики: еліпсометрія[8], Спектроскопію поглинання в УФ - і видимої областях[9-11], Розсіювання лазерного випромінювання 12 і ін. Нарешті, після перенесення моношару з рідкої поверхні на тверду стає можливим застосування всього комплексу традиційних методів дослідження плівкових систем на твердих підкладках.
Вирази (150), (151), (153) і (154) є фундаментальними рівняннями еліпсометрії, вирішення яких представляє досить трудомістке завдання.
Скачки фази 6Р і Ss окремо визначити важко, але їх різниця досить просто знайти за допомогою методу еліпсометрії. Найчастіше застосовується еліпсометрія відображення, схеми еліпсометрії в світлі поширені значно менше.
еліпсометрія - розділ оптики, що вивчає зміну поляризаційних характеристик випромінювання при проходженні або відображенні його на кордоні розділу середовищ. Інтенсивність, а особливо фазові характеристики чутливі до стану речовини саме в при поверхневому шарі, тому елліп-сометрія є тонким методом дослідження фізико-хімічних процесів на поверхні твердого речовини.
Еліпсометрія являє собою потужний апарат фундаментальних досліджень в галузі фізики твердого тіла, інтегральної оптики і фізики напівпровідників.
Еліпсометрія використана для атестації якості поверхні і товщини поверхневого шару.
Еліпсометрія є інший неруйнівний метод вимірювання як товщини, так і показника заломлення прозорих плівок. Цей метод називається також поляриметрією і поляризаційної спектроскопией. Він дуже ефективний для особливо тонких плівок, але може бути також застосований для дуже точних вимірювань більш товстих плівок. Однак він більш складний, ніж порівняно прості описані раніше методи. Література по еліпсометрії стала настільки великою, що не представляється можливим дати повний її огляд.
Еліпсометрія заснована на оцінці зміни стану поляризації світла, відбитого від підкладки. Стан поляризації визначається відносною амплітудою паралельної (рр) і перпендикулярній (ps) складовими випромінювання і різницею фаз між ними, Ар - Ав.
Розрахункова (а і функціональна ( б схеми лазерного елліп-сометра. Лагерна еліпсометрія заснована на аналізі змін стану поляризації світла, відбитого від поверхні виробу. Застосування лазерів дозволило різко під-нить чутливість та інформативність елліпсометріческого методу, так як вони визначаються головним чином монохроматичністю і ступенем спрямованості джерела випромінювання.
Похибки обчислення п і d. Еліпсометрія можна використовувати і для визначення показників заломлення високопреломляющіх матеріалів (Л1 9) г коли майже неможливо підібрати іммерсійну середу для рефрактометричних вимірювань.
У еліпсометрії подальша робота була спрямована на вивчення оптимальних умов для прямої оцінки Д і ф з вимірювань пе - перехідні процесів за методом нульової інтенсивності. Слідуючи пропозицій Сміта і Хакскайло[465], Брюсік, Геншоу і Кахан[466]обговорили оптимальне розташування поляризатора і аналізатора для прямого зчитування сигналу, яке з хорошим наближенням дає Д і ц /в нестаціонарних експериментах.
Еліпс поляризації. У еліпсометрії, заснованої на дослідженні відбитого світла, порівнюються поляризації падаючого і відбитого світла.
Еліпс поляризації. У еліпсометрії, заснованої на дослідженні проходить світла, порівнюються поляризації падаючого і проходить світла.
Метод еліпсометрії дозволяє вимірювати товщину і показник заломлення тонких плівок, які перебувають на твердій поверхні, а також оптичні константи поверхні. Товщина плівок, що визначається цим методом, значно менша від тієї, яку можна визначати інтерферометричної. Крім того, даний метод дозволяє встановлювати характеристики адсорбційних плівок безпосередньо в умовах, коли адсорбент занурений в розчин. Однак він застосуємо тільки до дзеркальних поверхонь, що відображає світло, і тому його використання обмежується металевими адсорбентами.
метод еліпсометрії дозволяє проводити вимірювання параметрів tan У і Д в часі і таким чином стежити за перебігом процесу адсорбції.
Вплив аппретірованія скляних волокон на міцність при згині склопластиків в сухому і у вологому стані. Метод еліпсометрії виявився дуже корисним при більш глибокому дослідженні механізму явищ, що протікають на межі розділу фаз[35-37], Але він дав відмінні від мікроскопії результати. Було показано, що при певних умовах кремнійорганічний апретом може утворювати на поверхні скла плівку орієнтованого полісілоксана. Отримані дані підтверджуються також дослідженнями за допомогою радіоактивних міток.
Техніка еліпсометрії спеціально розглядається в розд. ЗГ; тут же досить відзначити тільки, що цей метод дозволяє розрахувати товщину адсорбированной плівки по еліптичності світла, відбитого від поверхні, покритої плівкою. Молекулярний обсяг оцінюють або за допомогою молекулярних моделей, або по щільності відповідної рідини.
Принципи еліпсометрії розроблені рядом авторів уже досить давно, але в електрохімії, особливо в зв'язку з кінетичними проблемами, її стали використовувати порівняно недавно.
Застосування еліпсометрії надзвичайно різноманітно.
Вплив аппретірованія скляних волокон на міцність при згині склопластиків в сухому і у вологому стані. Метод еліпсометрії виявився дуже корисним при більш глибокому дослідженні механізму явищ, що протікають на межі розділу фаз[35-37], Але він дав відмінні від мікроскопії результати. Було показано, що при певних умовах кремнійорганічний апретом може утворювати на поверхні скла плівку орієнтованого полісілоксана. Отримані дані підтверджуються також дослідженнями за допомогою радіоактивних міток.
Сучасна техніка еліпсометрії дозволяє вимірювати адсорбційні покриття з точністю до 002 часткою моношару і показники заломлення надтонких плівок (аж до 1 5 - 2нм) з точністю до третього знака після коми.
Важлива особливість еліпсометрії - це безконтактний, неруйнівний характер дослідження. Елліпсометріческпе вимірювання можна проводити в широкому інтервалі температур, ь умови; агресивного середовища, а також безпосередньо в процесі синтезу надтонких шарів на поверхні досліджуваного твердого речовини.
Динаміка розчинення окісноі плівки на нікелевому електроді (водо-рплная область потенціалів. Основною перевагою еліпсометрії є її чутливість, що дозволяє визначати зміни властивостей поверхні при адсорбції на ній іонів з покриттями, що не перевищують 001 товщини монослоя. Методами модуляционной еліпсометрії можна забезпечити чутливість до зміни коефіцієнта відбиття близько 10 що практично недосяжно в дослідженнях будь-якими іншими методами.
Практична задача еліпсометрії зводиться до визначення товщини епітаксійного шару і концентраціях носіїв заряду в підкладці. Ці обчислення виконують за допомогою ЕОМ, результати розрахунків зображують у вигляді номограм в координатах ty і А. Так як г) і А є періодичними функціями товщини, то залежно tjj (A) при фіксованих значеннях концентрації носіїв заряду мають вигляд замкнутих кривих. Кожній парі експериментально виміряних значень г]і А на номограмме відповідає точка, яка пош.
Основи теорії еліпсометрії розроблені Друде.
В Нині еліпсометрія в більшій мірі заснована на аналізі відбитого світла. Однак, якщо експериментальна техніка дозволяє одночасно виміряти відбитий і проходить потоки, взаємно доповнюють один одного, з'являється можливість отримувати більш достовірні результати про вимірювані параметри.
Зміна параметрів Ліф при адсорбція а-нафтол на поверхні PbSO4 з розчинів різної концентрації. Треба думати, що еліпсометрія, як один з різновидів рефрактометричних методу, знайде широке застосування в біології та медицині, так як більшість біологічних реакцій в живій клітині відбувається на мембранах.
Аналогічним чином з допомогою еліпсометрії може бути досліджена роль препассівірующіх пористих плівок і з'ясовано питання про природу процесів розчинення і осадження. На закінчення ми покажемо, що еліпсометрія дає цікаві можливості прямого виміру і реєстрації специфічно адсорбованих іонів в подвійному шарі у поверхні електрода. Нещодавно Уорд і Конвей (не були опубліковані вимірювання) показали, що за допомогою еліпсометрії можна відрізнити проміжні органічні радикали, які утворюються в реакції Кольбе на платині, від власне окисної плівки на платині, на якій зазвичай протікає реакція у водних розчинах.
Вакуумний рефлектометр. Л - вееосевая увігнута дифракційні ґрати, В. Незважаючи на зрослу популярність еліпсометрії, найчастіше вживаним на практиці, а також найбільш простим методом визначення оптичних постійних є вимір відображення при нормальному падінні. Зміни в сучасних версіях цієї установки полягають в основному в досягнутих вдосконалення джерел світла, диф-фракційних ґрат і приймачів.
Перш за все слід зазначити метод еліпсометрії. Розрахунок величин п і d на основі експериментально встановленої залежності г) з від А проводять за допомогою ЕОМ за спеціально розробленими програмами.
Розрахункова (а і функціональна (С схеми лазерного еліпсометрія. Це співвідношення носить назву фундаментального рівняння еліпсометрії.
Схема відображення світла від поверхні металу, покритою адсорбційної плівкою. В зв'язку з зазначеним значенням методу еліпсометрії, викладемо принципи, що лежать в його основі. Таку систему можна охарактеризувати трьома показниками заломлення - сорбенту П3 плівки пг і розчину (розчинника) nv Поляризований пучок світла потрапляє на поверхню (кут падіння cpj, заломлюється в адсорбційної плівці, яка передбачається ізотропної, і відбивається від металевого дзеркала.
Оптичним методом дослідження поверхні твердих тіл є еліпсометрія. На поверхню направляють лінійно поляризоване світло певної довжини хвилі і визначають характер поляризації відбитого світла в залежності від довжини хвилі падаючого світла.
Основними методами дослідження отриманих шарів є - еліпсометрія, електрографія і оцінка якості шарів при плазмохімічному травленні.
Принципова схема еліпсометрія. До недавнього часу вважалося, що метод еліпсометрії виключно складний, тому дослідження при змінної довжині хвилі проводилися іншими методами. Однак у зв'язку з широким застосуванням еліпсометрії, особливо в електронній промисловості, були розроблені нові більш досконалі прилади і методи в області обробки отриманої інформації.
Як описали Ведан і ін. W2w2w24. , методом еліпсометрії можна визначати як товщину тонких плівок, так і показник заломлення.
До таких методів належать фотометрия пропускання - відображення, еліпсометрія, фотолюмінісценція, комбінаційне розсіювання світла.
Друга складність виникла через дуже високою поверхневою чутливості методу еліпсометрії. Знадобилося розвинути СВВ-методи і методи аналізу поверхні, описані в розділах 2 і 3 перш ніж була досягнута відтворюваність результатів в цих експериментах.
Ці вимірювання були виконані для полімолекулярних адсорбційних плівок н-гек-сану методом еліпсометрії.
Важливим інструментом для вимірювання оптичних постійних і товщини полікристалічних плівок стає спектроскопічна еліпсометрія.
Вираз (650), еквівалентну (648) і (649), називають ос-новних рівнянням еліпсометрії. Параметри Д і i характеризують форму і орієнтацію еліпса, який описує кінець вектора хвилі в площині, нормальної до напрямку її поширення.
Таким чином, можливість вимірювання температури заснована на рішенні зворотної задачі еліпсометрії. Далі по відомим температурним залежностям п (в]і х (в) визначають шукану температуру. На рис. 4.8 наведено температурні залежності елліпсометріческіх параметрів Д і ф при двох кутах падіння світла на поверхню монокристала кремнію. Використовуючи НПО, вимірюють абсолютні значення двох коефіцієнтів відображення на відміну від еліпсометрії, де визначають ставлення коефіцієнтів відбиття і зрушення фаз. Чутливість методу залежить від різниці показників заломлення в шарі, підкладці і середовищі. Перевага даного методу в порівнянні з ел-ліпсометріей полягає в тому, що він дозволяє оцінювати розподіл сегментів в адсорбционном шарі, якщо падаюче світло не проникає на глибину, що перевищує товщину шару. G цією метою використовується УФ-випромінювання, оскільки глибина проникнення зменшується зі зменшенням довжини хвилі.
Металографічні і електронномікроскопіческіе, а також оптичні методи в поляризованому світлі (еліпсометрія) використовують для вивчення структурних змін поверхні металу в коррозионном процесі.
Показник заломлення еквівалентного шару для водного розчину КС1 (суцільна лінія відповідає специфічній адсорбції С1 -, пунктирна лінія - відсутності специфічної адсорбції. В даний час в літературі є мало відомостей про вивчення за допомогою еліпсометрії адсорбції органічних речовин на електродах. Однією з труднощів є те, що зміна оптичних властивостей кордону розділу фаз невелика, якщо тільки в досвіді не використовуються адсорбатамі, показник заломлення яких сильно відрізняється від показника заломлення розчину.
Для вивчення поверхонь електродів в останні роки використовувалися три основних оптичних методу: еліпсометрія, спектроскопія порушеного повного внутрішнього відбиття на поверхнях напівпрозорих плівкових електродів або на поверхнях проводять стекол або оксидів і спектроскопія дзеркального відображення. Інші оптичні методи засновані на абсорбції в пористих структурах з двоокису кремнію або глинозему з металевим покриттям (пор.
Слід лише згадати, що останнім часом завдяки успіхам відбивної спектроскопії (еліпсометрії) стало можливим спектроскопическое дослідження нерозчинних (або змінюються при розчиненні) речовин.
На закінчення цього розділу слід згадати ще про один різновид електромодуляціонних методів - так званої модуляционной еліпсометрії. У вступі вже згадувалося, що для отримання кількісних відомостей про оптичні константи з вимірів R при нормальному падінні необхідно розрахунковим (з співвідношень Крамерса - Кроніга) шляхом визначати фазовий зсув. Для таких розрахунків потрібно теоретично мати спектр R або AR /R в діапазоні частот від 0 дооо, Фактично, звичайно, цей діапазон значно вужчими, проте не настільки, щоб розміститися в межах області прозорості розчинів, що застосовуються при вивченні ЕО. Тому при використанні співвідношень Крамерса-Кроніга завжди можлива помилка в оцінці вкладу частин спектра R або AR /R, що знаходяться за межами доступної області частот. Можлива також помилка при використанні співвідношень Крамерса-Кроніга в разі широких перекриваються смуг A. R /R[78], Як це має місце в разі ЕО металів. Ці міркування привели до розвитку методу модуляційної злліпсометріі, здатного забезпечити необхідні для отримання оптичних констант дані без використання співвідношень Крамерса-Кроніга.
Останнім часом для вивчення моношарів на поверхні рідини все ширше використовують і інші методики: еліпсометрія[8], Спектроскопію поглинання в УФ - і видимої областях[9-11], Розсіювання лазерного випромінювання 12 і ін. Нарешті, після перенесення моношару з рідкої поверхні на тверду стає можливим застосування всього комплексу традиційних методів дослідження плівкових систем на твердих підкладках.
Вирази (150), (151), (153) і (154) є фундаментальними рівняннями еліпсометрії, вирішення яких представляє досить трудомістке завдання.
Скачки фази 6Р і Ss окремо визначити важко, але їх різниця досить просто знайти за допомогою методу еліпсометрії. Найчастіше застосовується еліпсометрія відображення, схеми еліпсометрії в світлі поширені значно менше.