О новых возможностях метода эллипсометрии, обусловленных "нулевой" оптической схемой. Эллипсометрия реальных поверхностных структур. 11. Проблема повышения точности в "нулевой" эллипсометрии. Определяющая роль измерительных конфигураций прибора
Автор: Семененко А.И., Семененко И.А.
Журнал: Научное приборостроение @nauchnoe-priborostroenie
Рубрика: Исследования, приборы, модели и методы анализа
Статья в выпуске: 1 т.18, 2008 года.
Бесплатный доступ
Работа посвящена изучению измерительных конфигураций прибора, связанных с положением "быстрой" оси фазового компенсатора эллипсометра. Показано, что они играют огромную роль в повышении точности экспериментального определения поляризационных углов Δ и Ψ. Рассмотрены частные случаи (Δ = 0, π, π/2, 3π/2), допускающие полное аналитическое рассмотрение. Для этих случаев получены и исследованы выражения, определяющие вторые производные от интенсивности светового пучка на выходе прибора по угловым положениям поляризатора и анализатора. В результате выявлены измерительные конфигурации, которым отвечают максимальные значения указанных производных, обеспечивающие достаточную выраженность минимума интенсивности, а значит, и необходимую точность в экспериментальном определении углов Δ и Ψ. Сделан вывод, что процесс измерения углов Δ и Ψ в определенных ситуациях, связанных с малыми значениями угла Ψ, может быть разделен. В то же время отмечено, что во многих случаях необходимо стремиться к выбору некоторой общей оптимальной измерительной конфигурации, обеспечивающей достаточное разрешение по обоим поляризационным углам. На основе результатов, относящихся к частным случаям, проанализирована измерительная ситуация в окрестности угла Брюстера. Обсужден общий случай произвольных значений поляризационных углов Δ и Ψ. Кроме того, в работе обсуждены вопросы, требующие продолжения анализа измерительных конфигураций прибора. В частности, сделан вывод о необходимости детального изучения роли измерительных конфигураций в "нулевой" эллипсометрии анизотропных сред.
Короткий адрес: https://sciup.org/14264523
IDR: 14264523 | УДК: 535.5.511:
On the new potentials of ellipsometry arising from the null optical circuit. Ellipsometry of real surface structures. 11. Problem of improving accuracy in the null ellipsometry measurements. Definition of the role of the instrument metering configuration
The paper considers the instrument metering configurations dependent on the position of the ellipsometer phase compensator fast axis. We have shown that they play a very important role in increasing the accuracy of experimental estimation of polarization angles Δ and Ψ. Particular cases (Δ = 0, π, π/2, 3π/2) permitting complete analytical consideration have been studied. For those cases, relations for second derivatives of the light beam intensity at the instrument output by the polarizer and analyzer angular positions have been constructed. As a result, metering configurations providing maximum derivatives of the mentioned type, which ensure sufficient pronouncement of the intensity minimum and, therefore, the necessary accuracy of experimental estimation of the Δ and Ψ angles, have been revealed. A conclusion was made that, in certain situations when angle Ψ is small, the process of measuring angles Δ and Ψ can be subdivided. At the same time, we have noticed that in many cases it is necessary to make efforts to select some general optimal metering configuration ensuring sufficient resolution by both polarization angles. Based on the results obtained in particular cases, the metering situation in the vicinity of the Brewster angle has been analyzed. The paper considers a general case of arbitrary polarization angles Δ and Ψ. In addition, the paper discusses questions that need further analysis of the instrument metering configurations. Particularly, a conclusion has been made that it is necessary to thoroughly study the role of metering configurations in ellipsometry of anisotropic media.
