Фотоника

Метод $m$-линий при рефлектометрии ультратонких слоев

А. Б. Сотский^a, Е. А. Чудаков^a, А. В. Шилов^a, Л. И. Сотская<sup>b

a</sup> Могилевский государственный университет им. А. А. Кулешова, 212022 Могилев, Беларусь
^b Белорусско-Российский университет, 212000 Могилев, Беларусь

Аннотация: Получено решение векторной электродинамической задачи описания распределения интенсивности когерентного светового пучка, отраженного от плоскослоистой среды. Определены условия наблюдения $m$-линий в названном распределении при отражении гауссова пучка от ультратонкого (наноразмерного) слоя на подложке. Установлено, что контраст $m$-линий весьма чувствителен к толщине такого слоя. На этой основе предложен новый метод контроля толщины и показателя преломления ультратонких слоев. Его особенностями являются локальный контроль слоя, отсутствие опорного сигнала и отсутствие необходимости механического вращения образца, способствующие стабильности измерений. Выполнен анализ погрешностей метода. Представлены эксперименты по наблюдению и обработке $m$-линий при решении обратной оптической задачи для оксидных слоев на поверхности кремния. Результаты сопоставлены с данными многоугловой когерентной эллипсометрии.

Ключевые слова: рефлектометрия, ультратонкий слой, $m$-линия, обратная оптическая задача, мода Ценнека, сфокусированный световой пучок, оксидный слой на кремнии.

Поступила в редакцию: 19.07.2023
Исправленный вариант: 05.10.2023
Принята в печать: 23.10.2023

DOI: 10.61011/JTF.2024.02.57082.185-23

Реферативные базы данных:

•