Поляриметрия и эллипсометрия в исследовании поляризующих оптических систем

• Автор: Хасанов Тохир
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 230 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ПОЛЯРИМЕТРИИ И ЭЛЛИПСОМЕТРИИ
1Л. Процессы формирования основных понятий
1.2. Некоторые уточнения соглашений в формулах и определений в оптике. О предпочтении термина «показатель затухания»
1.3. Принципиальные схемы эллипсометров
1.4. Выводы
ГЛАВА 2. СПОСОБЫ ОПИСАНИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ЭЛЛИПСА ПОЛЯРИЗАЦИИ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПОЛЯРИЗОВАННОГО СВЕТА С ЛИНЕЙНЫМИ ОПТИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ
2.1.0 сущности метода эллипсометрии
2.2. Измерительные зоны эллипсометра и экспериментальное определение поляризационных углов у и А
2.3. Об использовании измерительных зон в эллипсометрических измерениях
2.4. Определение параметров фазосдвигающей пластинки. Сочетание (комбинация) поляриметрии и эллипсометрии (СПЭ)
2.5. Основные соотношения для определения параметров фазосдвигающей пластинки
2.6. Выводы 56 Глава 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОБСТВЕННЫХ ПОЛЯРИЗАЦИЙ ПОЛЯРИЗУЮЩИХ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
3.1. Реальная схема эллипсометра. Источники систематических и случайных ошибок
3.2. Юстировка и аттестация эллипсометра
3.3. Юстировка и калибровка эллипсометра
3.3.1. Юстировка и калибровка без компенсатора
3.3.2. Юстировка и калибровка с компенсатором
3.4. Учет оптической активности компенсатора при юстировке и калибровке эллипсометра
3.5. Измерение малых вращений плоскости поляризации
3.6. Применение дробно-линейной функции для решения некоторых задач физики и техники. Определение собственных поляризаций ПОС
3.7. Выводы
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ АНИЗОТРОПНЫХ (ОДНООСНЫХ) КРИСТАЛЛОВ НА ОСНОВЕ СПЭ
4.1. Модифицированная поляриметрия
4.2. Уточнение определения и понятия термина «фазосдвигающая пластинка» и «компенсатор»
4.3. Температурная зависимость параметров компенсатора
4.4. Компенсатор для спектральных исследований
4.5. О влиянии многократного отражения на работу фазосдвигающих пластинок
4.6. Измерение неполяризованной (деполяризованной) компоненты, возникающей при прохождении линейно поляризованного света через плоскопараллельную анизотропную пластинку
4.7. Высокочувствительный метод определения оптических постоянных одноосных кристаллов
4.8. Условия реализации СПЭ
4.9. Повторные эксперименты
4.10. Новые результаты и их обсуждение
4.11. Выводы 140 ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЭЛЛИПСОМЕТРИЯ
АНИЗОТРОПНЫХ СИСТЕМ И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ В ИССЛЕДОВАНИИ НАНОРАЗМЕРНЫХ СЛОЕВ
5.1. Краткая характеристика исследований эллипсометрии анизотропных систем
5.2. Определение четырех параметров системы диэлектрическая пленка -

одноосный кристалл
5.3. Анализ точности нахождения четырех параметров системы
5.4. Методика эксперимента
5.5. Определение объемных показателей преломления и параметров поверхностной пленки одноосных кристаллов
5.6. Определение четырех параметров системы изотропная диэлектрическая пленка - ориентированный одноосный кристалл
5.7. Показатель преломления тонкой однородной пленки 8Ю2
5.7.1. Современное состояние экспериментальной эллипсомстрии наноразмерных слоев
5.7.2. Повторная подготовка образцов и приборов для эксперимента
5.7.3. Повторные эксперименты
5.7.4. Результаты эксперимента и их обсуждение
5.8. Определение показателей преломления на поверхности планарных оптических волноводов типа Т1ЫМЮ3
5.9. Выводы 180 ГЛАВА 6. НЕКОТОРЫЕ ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ ЭЛЛИПСОМЕТРИИ И СПЭ
6.1. Метод эллипсометрии и СПЭ в исследование оптической анизотропии пленок Ленгмюра-Бло джетт полидиацетиленов
6.2. Эллипсометрические исследования отжига слоев БЮг при формировании в них светоизлучающих нанокристаллов 81.
6.3. Зависимость показателей преломления пленок ТЮ2 от ее толщины, полученных окислением металлического титана.
Основные выводы
Список цитируемой литературы

Глава
Способы описания и экспериментальные измерения состояний эллипса поляризации и взаимодействия поляризованного света с линейными
оптическими системами
Как было отмечено в первой главе, методы эллипсометрии в своем развитии, связанные с описанием поляризации света и его взаимодействием с оптическими элементами, тесно переплетается с различными математическими представлениями, Для решения практических и теоретических задач кристаллооптики используются координатные, стереографические проекционные и ковариантные векторно-тензорные методы. Здесь они имеют неоспоримые преимущества [17,47,48]. При исследовании многослойных анизотропных систем успешно применяются матричные методы расчета [49-55]. В нашем исследовании главным образом используются основные результаты и выводы этих работ. При решении практических задач нами используется* представление поляризации' точками комплексной плоскости, предложенное Р. Аззамом и Н. Башара [56,57], а также, по ■ мере необходимости, параметрическое представление измерительных зон эллипсометра, разработанное А. И. Семененко [24-28].
Основные принципы метода эллипсометрии1 с достаточной последовательностью изложены в монографиях [7,12,33-35]. В этой главе нашего диссертационного исследования кратко излагаются суть метода эллипсометрии, способы описания изменения поляризации света при его взаимодействии с оптической системой и основные соотношения, которые раскрыты в других главах диссертации при решении той или иной практической задачи. Здесь же обосновываются основные идеи СПЭ для исследования некоторых оптических характеристик анизотропных пластинок. В основном, нами используются обозначения и терминологии, принятые в отечественной и зарубежной литературе [7,15,23,33-35] в соответствии с соглашениями, о которых шла речь в первой главе. По мере