Спосіб визначення густини некристалічних тонких плівок

Спосіб визначення густини некристалічних тонких плівок, який включає експериментальні вимірювання фізичних величин некристалічних тонких плівок, зокрема густини, який відрізняється тим, що еліпсометричним вимірюванням визначають показник заломлення n, після чого густину некристалічної тонкої плівки знаходять за формулою: Корисна модель відноситься до області фізики твердого тіла, зокрема до способів дослідження параметрів тонких плівок, і може бути використана як ефективний та високоточний спосіб визначення густини некристалічних тонких плівок шляхом еліпсометричного вимірювання показників залом-лення. Відомо, що для дослідження густини твердих тіл використовуються різноманітні методи, в тому числі метод гідростатичного зважування, пікнометричний метод, рентгенівський метод і т.д. [1]. В той же час, число методів визначення густини тонкоплівкових некристалічних твердих тіл є обме-женим. Найбільш близьким до запропонованого способу визначення густини тонких плівок є рентгенівський метод [2], який полягає у знаходженні параметрів ґратки кристалічної тонкої плівки і подальшому розрахунку густини за відомою формулою, яка у випадку кубічної кристалічної структури має вигляд: Z- число формульних одиниць на елементарну комірку. Недоліком методу є те, що він не може бути застосований для випадку некристалічних тонких плівок. Завданням корисної моделі є створення способу визначення густини тонких плівок, який дозволяв би надійно та ефективно визначати густину не тільки кристалічних, але й некристалічних тонких плівок шляхом еліпсометричного вимірювання показників заломлення. Поставлене завдання досягається таким чином, що запропоновано спосіб визначення густини некристалічних тонких плівок, який включає експериментальні вимірювання фізичних величин некристалічних тонких плівок, зокрема густини, який, згідно винаходу відрізняється тим, що еліпсометричним вимірюванням визначають показник заломлення п, після чого густину некристалічної тонкої плівки знаходять за формулою: Z NA a 3 , де а - параметр кубічної кристалічної ґратки, - молярна маса, NA - стала Авогадро, (1) n2 1 R n2 , 2 n2 1 R n2 , (2) 2 де - відоме значення молярної маси досліджуваної плівки, R - значення молярної рефракції для конкретного типу хімічного зв'язку, (19) UA (11) 16412 (13) U де - відоме значення молярної маси досліджуваної плівки, R - значення молярної рефракції для конкретного типу хімічного зв'язку, n - експериментальне визначене значення показника заломлення. 3 16412 4 n - експериментальне визначене значення n=2.525 та розраховане по Бальмакову [4] знапоказника заломлення. чення молярної рефракції для склоподібних маЗапропонований спосіб визначення густини теріалів R=59.5см3/молъ, було визначено за фонекристалічних тонких плівок, у порівнянні зі спормулою (2) густину некристалічної тонкої плівки собом-прототипом, дозволяє надійно та ефектиAs2S3, яка виявилася рівною =2.65г/см3. Слід вно шляхом еліпсометричного вимірювання покавідмітити, що отримане значення густини некрисзників заломлення визначати густину талічної тонкої плівки AS2S3 закономірно менше некристалічних тонких плівок. густини склоподібного об'ємного матеріалу А8з8з Спосіб здійснюється наступним чином: за до( =3.18-3.22г/см3) із-за меншого ступеня одноріпомогою еліпсометра вимірюються еліпсометридності, більшого ступеня дефектності та меншої чні кути і розраховуються товщина плівки, показщільності пакування. ники заломлення та коефіцієнти екстинкції плівки Винахід може бути використаний у науковота підкладинки на певній довжині хвилі. Викорисдослідних лабораторіях при дослідженні структутовуючи значення показника заломлення та морних параметрів тонкоплівкових оптичних елемелярної рефракції за формулою (2) знаходять гуснтів з метою їх використання у ролі оптичних поктину некристалічної плівки. рить лазерної техніки. Приклад конкретного використання запропоДжерела інформації: нованого способу. 1. Физика твердого тела. Энциклопедический За допомогою запропонованого способу висловарь, т.2. / Под ред. В.Г.Барьяхтара. - К.: Наузначено густину некристалічної тонкої плівки кова думка, 1998. - 644с. As2S3, нанесеної на кремнієву підкладинку. Еліп2. Розенберг Г.В. Оптика тонкослойных поксометричні параметри вимірювалися при кімнатрытий. - М.: Физ.-мат. лит, 1958.-572с. - прототип ній температурі за 3. Dobrowolski LA., Но F.C., Waldort A. допомогою лазерного еліпсометра ЛЕФ-3М-1 Determination of optical constants of thin film ( =0.6328мкм). Розв'язуючи основне еліпсометcoating materials based on inverse synthesys. ричне рівняння [3], були отримані товщина плівAppl. Optics. - 1983. -Vol.22.-P. 3191-3200. ки, показники заломлення та коефіцієнти екстин4. Бальмаков М.Д., Гутенев М.С., Байдаков кції плівки та підкладинки на довжині хвилі М.А. Рефракции атомов халькогенидных стекло=0.6328мкм. Використовуючи табличне значенобразных полупроводников. - Фізика и химия стеня молярної маси =246.03г/моль, еліпсометрикла. -1977. - Т.3, №5. - С.537-539. чно отримане значення показника заломлення Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601