Определение оптических свойств материала тонких плёнок на основе измерений интенсивности света

Свет взаимодействует с материалами различными способами; данная статья посвящена определению преломления и поглощения, характеризуемым показателем преломления материала. Обсуждаются некоторые полезные модели частотной зависимости показателя преломления, а также практические способы расчёта показателей преломления тонких плёнок и толстых подложек. Эффективность производства существующих и успешное создание новых приборов твердотельной микро- и наноэлектроники во многом зависит от уровня развития технологии изготовления слоёв различных материалов толщиной от нескольких нанометров до десятков микрометров. Достижение высокой степени совершенства слоистых структур и, в частности, структур на основе нанометровых диэлектрических и/или металлических плёнок, которое и определяет возможность их успешного применения в микро-, нано-, акусто-, СВЧ- и оптоэлектронике, невозможно без использования высокоточных методов измерений электрофизических параметров диэлектрических и полупроводниковых материалов и структур, металлических плёнок. Разработана программа «Многослойность», которая служит как для моделирования распространения света через многослойные тонкоплёночные слоистые среды, так и для определения диэлектрических (тензор диэлектрической проницаемости анизотропных плёнок) и геометрических (физическая и оптическая толщина плёнка) параметров различных тонкоплёночных покрытий. Дано описание основных математических моделей, применяемых для описания распространения световой волны в однородной оптической среде и для определения оптических характеристик тонких слоёв оптических материалов на основе результатов измерений интенсивности света. Математический формализм, используемый в программе, основан на решении уравнений Максвелла при распространении света через анизотропную слоистую среду. Алгоритм использует матрицы Берремана порядка