Спосіб визначення молярної рефракції тонких плівок

Спосіб визначення молярної рефракції тонких плівок, який включає експериментальне вимірювання фізичних величин тонких плівок, який відрізняється тим, що шля хом еліпсометричного вимірювання визначають показник заломлення n та товщин у плівки d, а також обчислюють значення маси m, величину площі S, і за одержаними значеннями розраховують густин у плівки r m r= , Sd після чого молярну рефракцію тонкої плівки R 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 молярної рефракції тонких плівок шляхом еліпсометричного вимірювання показника заломлення та товщини плівки. Відомо, що для дослідження молярної рефракції твердих тіл використовуються різноманітні методи [1-5]. Емпіричні методи визначення базуються на використанні адитивних систем ковалентних, іонних, „скловидних" рефракцій Фаянса, Полінга, Бокія-Бацанова, Кордеса, Бальмакова та інших [1-3]. Теоретичні методи грунтуються на квантово-механічних розрахунках по теорії збурень, методами d-потенціалу, Кірквуда, ХартріФока з використанням функцій Слетера [4]. В той же час, число методів визначення молярної рефракції тонкоплівкових матеріалів є обмеженими. Найбільш близьким до запропонованого способу визначення молярної рефракції тонких плівок є метод [1], який полягає у визначення молярної рефракції шляхом вимірювання світлозаломлюючої здатності та густини об'ємних твердих тіл. Недоліком методу є те, що він не може бути застосований для випадку тонких плівок, для яких показник заломлення є деякою усередненою ефективною величиною, а визначення густини неоднорідних, пористих та змінної товщини плівок тра диційними методами є складним або навіть нездійсненним завданням. Завданням корисної моделі є створення способу визначення молярної рефракції тонких плівок, який дозволяв би надійно та ефективно визначати молярну рефракцію не тільки об'ємних тривимірних, але й тонко плівкових квазідвовимірних твердотільних матеріалів шляхом еліпсометричного вимірювання показників заломлення та товщин плівок. Поставлене завдання досягається таким чином, що запропоновано спосіб визначення молярної рефракції тонких плівок, який включає експериментально вимірювання фізичних величин тонких плівок, який відрізняється тим, що шляхом еліпсометричного вимірювання визначають показник заломлення n та товщину плівки d, а також обчислюють значення маси m, величину площі S і за одержаними значеннями розраховують густину плівки r m (1) r= , Sd після чого молярну рефракцію тонкої плівки R знаходять за формулою: m n2 - 1 ´ , r n2 + 2 де m - відоме значення молярної маси, n - експериментально визначене значення показника заломлення. m n2 - 1 (2) ´ , r n2 + 2 де m - відоме значення молярної маси, n - екR= (19) UA (11) 24174 (13) U R= 3 24174 4 спериментально визначене значення показника та розраховане за формулою (1) значення густини заломлення. r =2.52г/см 3, було визначено за формулою (2) Запропонований спосіб визначення молярної молярну рефракцію некристалічної тонкої плівки рефракції тонких плівок, у порівнянні зі способомAs 2S3, яка виявилася рівною R=62.7см 3/моль. Слід найближчим аналогом, дозволяє надійно та ефеквідмітити, що отримане значення молярної рефративно шляхом еліпсометричного вимірювання покції некристалічної тонкої плівки As 2S3 близьке до казників заломлення та товщин визначати молярмолярної рефракції R=59.5см 3/моль, розрахованої ну рефракцію тонких плівок. по Бальмакову [6] для склоподібних матеріалів. Спосіб здійснюється наступним чином: за доКорисна модель може бути використана у наупомогою еліпсометра вимірюються еліпсометричні ково-дослідних лабораторіях при дослідженні кути і розраховуються товщина плівки, показники структурних параметрів тонкоплівкових оптичних заломлення та коефіцієнти екстинкції плівки та елементів з метою їх використання у ролі оптичних підкладинки на певній довжині хвилі. Вимірюють покрить лазерної техніки. масу m та площу S і за формулою (1) розраховуДжерела інформації: ють густин у тонкої плівки. Використовуючи зна1. Бацанов С.С. Структурная рефрактометрия. чення густини, показника заломлення та молярної - М.: Высшая школа, 1976.-c. 5-17. - прототип маси за формулою (2) знаходять молярну рефра2. Иоффе В.В. Ре фрактометрические методы кцію плівки. химии. - Л.: Химия, 1974. -с. 21-35. Приклад конкретного використання запропо3. Винчел А.Н., Винчел Г. Оптические свойстнованого способу. ва оптических минералов. - М.: Мир, 1967.-с. За допомогою запропонованого способу ви20-31. значено густин у некристалічної тонкої плівки 4. Гомбаш П. Проблема многих частиц в кванАs 2S3, нанесеної на кремнієву підкладинку. Еліптовой механике. - М.: ИЛ, 1953.-495с. 12-27. сометричні параметри вимірювалися при кімнатній 5. Dobrowolski LA., Но F.C., Waldort A. Determiтемпературі за допомогою лазерного еліпсометра nation of optical constants of thin film coating materiЛЕФ-ЗМ-1 (l=0.6328мкм). Розв'язуючи основне als based on inverse synthesys. - Appl. Optics. еліпсометричне рівняння [5], були отримані тов1983. -Vol.22.-P. 3191-3200. щина плівки, показники заломлення та коефіцієнти 6. Бальмаков М.Д., Гутенев М.С., Байдаков екстинкції плівки та підкладинки на довжині хвилі М.А. Рефракции атомов халькогенидных стеклооl=0.6328мкм. Використовуючи табличне значення бразных полупроводников. - Фізика и химия стекмолярної маси r =246.03г/моль, еліпсометрично ла. - 1977. - Т. 3, №5. - С. 537-539. отримане значення показника заломлення n=2.525 Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601