Інтерференційний метод

Спроби уникнути руйнування епітаксіальних структур в процесі вимірювань викликали до життя широкий круг безконтактних методів. З цих методів найбільше застосування отримав оптичний метод, заснований на вивченні інтерференційної картини при віддзеркаленні випромінювання від межі розділу шар-плівка в інфрачервоній області за краєм поглинання.

Схема інтерференційного методу представлена на рис.5.3.Между променем, відображеним від поверхні структури, і променем, заломленим в епітаксіальному шарі і відображеним від межі шар-підкладка, виникає різниця ходу, яка залежить від величини d. За допомогою спектрофотометра вивчається залежність коефіцієнта віддзеркалення від довжини хвилі l. При цьому спостерігається чітка інтерференційна картина, що складається з чергуючих мінімумів і максимумів.

Необхідною умовою реалізації даного методу є відмінність оптичних констант плівки і підкладки, тобто або підкладка повинна бути сильно легованої відносно плівки, або плівка повинна бути сильно легованої відносно підкладки.

Вказана обставина звужує діапазон використовування цього методу, він застосовний тільки до структур n-n+-, p-p+-, p-n+- і p+-n-типов (знак + відноситься до підкладки, ПИТОМОГО ЕЛЕКТРИЧНОГО ОПОРУ підкладки повинне бути не більше 0,01 Ом×см).

Вимірювання коефіцієнта віддзеркалення для германію здійснюються в діапазоні значень l від 9 до 17 мкм, для кремнію – від 12 до 30 мкм.

Розрахунок величини d проводиться по формулі:

(5.8)

де m і m+x – номери спостережуваних максимумів, х – число максимумів між l_m і l_m+x, n – показник заломлення матеріалу плівки Y - кут заломлення в плівці.

Для кремнію при куті падіння 300 n=3,42 Y=8,4⁰, соs Y=0,99. Метод не руйнує структуру і є достатньо точним при різкій межі розділу шар-підкладка. Діапазон значень d, що виміряються, укладений в межах 1-30 мкм і вищий. Апаратурне оформлення методу достатньо складне і дороге, оскільки базовим засобом вимірювання є спектрофотометр (типу UKC, UR, "Спекорд" і проч.).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: