Научная статья на тему 'Быстродействующий интерферометрический измеритель толщины пленок в диапазоне от десяти до тысячи микрон'

Быстродействующий интерферометрический измеритель толщины пленок в диапазоне от десяти до тысячи микрон Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
239
30
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЛАЗЕРНАЯ ИНТЕРФЕРОМЕТРИЯ / ТОНКИЕ ПЛЕНКИ / ТВЕРДЫЕ И ЖИДКИЕ ПЛЕНКИ

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Гончар Игорь Валерьевич, Иванов Алексей Сергеевич, Федорцов Александр Борисович

Описан быстродействующий лазерно-интерферометрический прибор для исследования толщины пленок, прозрачных в видимом или инфракрасном диапазонах. Пределы измеряемых толщин от 10 мкм до 1 мм. Частота измерений 25 раз в секунду, время одного измерения 3-10-4 с. Это позволяет измерять толщину нестабильных, в том числе жидких, пленок. Благодаря совмещению в одном приборе двух способов определения толщины по числу пиков угловой зависимости коэффициента отражения лазерного луча и по значению этого коэффициента при заданном угле падения, удалось снизить ошибку в определении толщины до 150 нм.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Гончар Игорь Валерьевич, Иванов Алексей Сергеевич, Федорцов Александр Борисович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

A fast-operating laser-interferometric device for measuring the thickness of films which are transparent in visible or infrared ranges is described in this work. The thickness of the films to be investigated is from 10 щп to 1 mm. Measuring frequency is 25 times per second, time of one measurement is 3-10-4 s. This allows measuring the thickness of unstable films including liquid ones. Due to combining two ways of determining the thickness in one device (by the number of peaks in the angular dependence of the laser beam reflectance coefficient, and by the value of this coefficient at a given angle of incidence) the error in determining the thickness is only 150 nm.

Текст научной работы на тему «Быстродействующий интерферометрический измеритель толщины пленок в диапазоне от десяти до тысячи микрон»

ного тока, локальные перегревы, приводящие к миграции и/или диффузии индия — это причины быстрого развития деградационного процес-

са в мощных синих светодиодах InGaN/GaN, осложняющие прогнозирование срока службы светодиодов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Meneghesso, G. Recent results on the degradation of white LEDs for lighting [Текст] / G. Meneghesso, M. Meneghiniand, E. Zanoni // J. Phys. D: Appl. Phys. — 2010. - Vol. 43. - P. 354007.

2. Meneghini, M. Degradation of InGaN-based laser diodes analyzed by means of electrical and optical measurements [Текст] / M. Meneghini, N. Trivellin, K. Ori-ta [et al.] // IEEE Electron Device Letters. - 2009. -Vol. 30. - P. 356 - 358.

3. Шуберт, Ф.Е. Светодиоды [Текст] / Ф.Е. Шуберт; пер. с англ. под ред. А.Э. Юновича // М.: Физ-матлит, 2008. - 496 с.

4. Akio Kaneta. Spatial and temporal luminescence dynamics in an InxGa1-xN single quantum well probed by near-field optical microscopy [Текст] / Akio Kaneta, Koichi Okamoto, Giichi Marutsuki [et al.] // Appl. Phys. Lett. - 2002. - Vol. 81. - P. 4353 - 4355.

5. Leung, K.K. Physical mechanisms for hot-electron degradation in GaN light-emitting diodes [Текст] /

K.K. Leung, W.K. Fong, P.K.L. Chan, C. Surya // J. Appl. Phys. - 2010. - Vol. 107. - Р 073103.

6. Бочкарева, Н.И. Туннельно-рекомбинацион-ные токи и эффективность электролюминесценции InGaN/GaN светодиодов [Текст] / Н.И. Бочкарева, А.А. Ефремов, Ю.Т. Ребане [и др.] // ФТП. - 2005. -Т. 39. - Вып. 5. - С. 627-632.

7. Egawa, T. Optical degradation of InGaN/AlGaN light-emitting diode on sapphire substrate grown by meta-lorganic chemical vapor deposition [Текст] / T. Egawa, H. Ishikawa, T. Jimbo, M. Umeno // Appl. Phys. Lett. -1996. - Vol. 69. - P. 830 - 832.

8. Kamanin, A.V. Degradation of blue LEDs related to structural disorder [Текст] / A.V. Kamanin, A.G. Kol-makov, P.S. Kopev [et al.] // Phys. Stat. Sol. - 2006. -Vol. 3. - P. 2129 - 2132.

9. Liubing Huang. Different degradation behaviors of InGaN/GaN MQWs blue and violet LEDs [Текст] / Liubing Huang, Tongjun Yu, Zhizhong Chen [et al.] // Journal of Luminescence. - 2009. - Vol. 129 - P. 1981-1987.

УДК 535.8.667.6

И.В. Гончар, А.С. Иванов, А.Б. Федорцов

БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТОЛЩИНЫ ПЛЕНОК В ДИАПАЗОНЕ ОТ ДЕСЯТИ ДО ТЫСЯЧИ МИКРОН

Задача измерения толщины пленок возникает при проведении разнообразных исследований. Особенно актуальны быстродействующие методы, позволяющие измерять нестабильные во времени пленки, изменяющие свою толщину, например, вследствие растекания или испарения. Путем таких измерений оказывается возможным определять разнообразные физико-химические свойства

пленок. Так, исследование кинетики растекания пленок жидкости по поверхности позволяет определить их вязкость, а кинетики изменения толщины при испарении — скорость испарения и т. п.

Контроль толщины прозрачных в видимой или инфракрасной областях спектра тонких слоев, диэлектрических и полупроводниковых, чаще всего осуществляется при помощи ла-

зерных интерферометрических методов. Последние основаны на интерференции лучей, отраженных от верхней и нижней поверхностей слоя (пленки).

Принцип измерений основан на том, что отражение и пропускание света пленкой вследствие интерференции зависит от соотношения между ее оптической толщиной А и длиной волны зондирующего излучения X . Коэффициент отражения света пленкой R описывается функцией Эйри [1]. Эта функция имеет экстремумы (чередующиеся минимумы и максимумы) при выполнении условия

kX 2

= Л,

(1)

1/

где k — целое число; Л = d(n ~ sin2 б/2 (d, n — толщина и показатель преломления пленки; 6 — угол падения света на пленку).

Функция R является периодической по любому из трех аргументов: X, d и 6, при рассмотрении двух других в качестве параметров.

Следует отметить, что существует обширная литература, посвященная различным методам контроля толщины пленок. Однако измерениям «толстых», более 10 мкм, пленок посвящено лишь небольшое количество работ.

Т. Ояма и Й. Мори [2] предложили определять толщину так называемых «толстых» пленок (диапазон от 10 мкм до 1 мм) путем измерения зависимости коэффициента отражения R лазерного луча пленкой от угла его падения 6 при изменении последнего в широком диапазоне значений от 61 до 62.

При изменении угла 6 изменяется величина А, которая в соответствии с формулой (1) попеременно совпадает то с целым, то с полуцелым числом длин волн X. Вследствие этого при изменении угла падения луча коэффициент отражения проходит через минимумы и максимумы (рис. 1).

Если подсчитать число М всех интерференционных максимумов, возникающих при изменении угла от 61 до 62, то толщину пленки можно определить по следующей формуле [2]:

d =

М X

2 ¡^n2 - sin2 е2 -y¡n2 - sin2 ex j

(2)

Для экспериментального определения зависимости R(6) в работе [2] использовалась оптическая схема, в которой лазер и фотоэлемент крепились на соседних плечах пантографа, а измеряемая пленка располагалась так, чтобы ее поверхность находилась на оси шарнира, соединявшего эти плечи. Падающий на пленку луч лазера отражался от нее на фотоэлемент при любом угле падения луча. Установка позволила реализовать предложенный метод, однако достигнутый минимум времени измерения (10 с) оказался недостаточным для решения ряда научных и технических задач, например для измерения толщины жидких пленок, изменяющих свою толщину вследствие растекания и испарения.

Для устранения указанного недостатка нами была предложена и реализована усовершен-

25 32 39 46 53 9, град

Рис. 1. Угловая зависимость коэффициента отражения лазерного излучения при интерференции в пленке

ствованная оптико-механическая схема [3], в которой единственным подвижным элементом является вращающееся плоское зеркало. В этой схеме использовано известное свойство зеркального эллипсоида: световой луч, вышедший из одного его фокуса, попадает после отражения от любой точки эллипсоидной поверхности в его другой фокус.

Созданный на основе предложенной схемы прибор [4, 5] позволил производить 50 измерений толщины пленки в секунду при времени одного измерения менее 0,001с. Это позволило производить измерения толщины не только твердых, но и жидких пленок, причем в бы-стропротекающем процессе их растекания и испарения [6]. Впоследствии мы доказали возможность замены в данной оптической схеме эллиптических зеркал сферическими зеркалами либо сферическими линзами [7], что позволило значительно удешевить конструкцию и использовать широкодоступные оптические элементы.

Наряду с преимуществами (быстродействие, высокая локальность) рассматриваемый метод, основанный на подсчете числа максимумов в пределах изменения угла падения, обладает недостаточной точностью измерения для ряда применений. Это связано с тем, что в эксперименте регистрируется интерференционная зависимость Я(6), у которой обычно в пределах от 6Х до 62 укладывается нецелое число интерференционных периодов. При этом число максимумов М — целое, оно равно целой части числа периодов. Другими словами, ошибка в определении числа периодов может составить в предельном случае единицу. В результате при расчетах по формуле (2) максимальная абсолютная ошибка метода при реальных значениях X, п, 6Х и 62 составляет единицы микрон.

Вместе с тем, при измерениях тонких (толщиной в доли микрона) пленок разработаны методы, в которых абсолютная погрешность составляет всего 3 нм [8]. В работе [8] использовалась зависимость коэффициента отражения Я излучения пленкой от ее толщины й при фиксированных длине волны X и угле падения 0 . Эта зависимость имеет периодический характер (рис. 2).

Если измерить величину Я при точно заданном фиксированном угле падения луча 6, то оказывается возможным по расчетному гра-

Рис. 2. Зависимость коэффициента отражения луча лазера пленкой от ее толщины при фиксированных

значениях длины волны и угла падения луча

фику Я(й) достаточно точно определить толщину пленки й. Но для однозначного определения толщины периодичность графика Я(й) требует знать заранее диапазон ожидаемых значений. В случае тонких пленок с хорошо воспроизводимыми параметрами, имеющих толщину в доли микрон, это требование обычно выполняется. Для более толстых пленок, в единицы микрон, для устранения неоднозначности результата можно использовать предложенный нами трехлучевой метод [9]. Однако для «толстых», толщиной более 10 мкм, пленок, предпочтительнее оказался метод Оямы и Мори [2], а также его дальнейшие модификации [4, 5, 10].

Экспериментальная часть

Принцип измерений. В настоящей работе мы предлагаем объединение двух методов, реализуемых в одном комплекте аппаратуры, с целью совместить широкий диапазон измеряемых значений толщины толстых пленок и быстродействие способа, основанного на исследовании числа максимумов зависимости Я(6), с высокой точностью другого способа определения толщины, основанного на измерении величины Я при заданном значении угла падения 6 при одновременном обеспечении скорости и частоты измерений, необходимых для контроля нестабильных во времени пленок. С учетом последнего требования очевидно, что требуемый результат может быть достигнут только с использованием современной цифровой техники обработки сигналов.

Для достижения поставленной цели было необходимо решить несколько задач.

1. Получить вид экспериментальной зависимости коэффициента отражения лазерного луча пленкой в широком интервале углов падения зондирующего лазерного луча.

2. Из анализа полученной зависимости определить с точностью до полупериода функции R(d) диапазон возможных значений толщины.

3. Как можно более точно определить значение коэффициента отражения при одном угле падения, соответствующего крутому участку зависимости R(0).

4. Организовать вычисления с использованием полученных экспериментальных данных для получения наиболее точного значения толщины пленки, основанного не только на подсчете числа интерференционных максимумов, но и на величине коэффициента отражения зондирующего луча пленкой при выбранном угле падения.

Для этого нам потребовалось модифицировать оптико-механический блок, перейти к цифровому представлению данных и разработать программный комплекс для обработки данных и вычисления результатов измерений.

Оптико-механический блок экспериментальной установки. Для реализации предложенного метода использовалась модификация оптико-механического блока, ранее описанного нами в статье [6]. Упрощенная схема модернизированного блока представлена на рис. 3,а. В ка-

честве зондирующего использовался гелий-неоновый лазер ЛГ-207А с рабочей длиной волны 0,6328 мкм.

Необходимость эксплуатации блока совместно с аналого-цифровым преобразователем (АЦП) и особенности обработки информации в предлагаемом методе потребовали доработки оптико-механической схемы блока. Необходимо было решить три дополнительные задачи: во-первых, выработать стартовый импульс начала рабочего диапазона изменения угла падения зондирующего луча для запуска АЦП; во-вторых, выработать реперный импульс-метку заданного значения угла падения; в-третьих, ввести схему стабилизации и регулировки скорости вращения плоского зеркала.

Для правильного задания момента включения АЦП при оцифровке данных в оптико-механический блок введена дополнительная оптико-электронная схема (рис. 3,6), состоящая из полупроводникового лазера 7 и датчика излучения этого лазера 8. Луч лазера направлен на вращающееся зеркало 2. Расположение лазера 7 и фотодиода 8 подобраны так, что при положении вращающегося зеркала, соответствующего началу рабочего интервала изменения угла падения зондирующего луча на образец, вспомогательный луч синхронизации отражается этим зеркалом на фотодиод 8, который вырабатывает импульс запуска АЦП.

б)

10

Рис. 3. Упрощенная схема оптико-механического блока: а — вид спереди, б — вид сверху, показывающий расположение дополнительных элементов;

1 — лазер; 2 — вращающееся зеркало; 3,4 — эллиптические зеркала; 5 — образец пленки на держателе; 6 — фотоприемник; 7, 9 — дополнительные лазеры; 8, 10 — дополнительные фотоприемники

1

В оптико-механический блок была введена еще одна оптико-электронная схема, которая поставляет информацию о прохождении зондирующим лучом заданного значения угла падения. Эта схема также состоит из полупроводникового лазера 9 и фотоприемника 10. Углы падения и отражения луча лазера на плоское вращающееся зеркало 2 подобраны так, что при определенном положении плоского зеркала в момент времени, соответствующий заданному углу падения, с помощью данной схемы оптико-механический блок вырабатывает реперный импульс-метку.

В оптико-механический блок также дополнительно была введена схема регулировки и стабилизации цепи питания электродвигателя, приводящего во вращение плоское зеркало.

Сопряжение с ЭВМ. Выходные сигналы оптико-механического блока подаются на аналого-цифровой преобразователь. Для сопряжения интерферометра с ЭВМ нами применен двух-канальный АЦП фирмы National Instruments, модель NI-5122, с разрядностью 14 бит и возможностью оцифровки входных сигналов на частотах до 100 МГц.

При реализации предложенного метода были задействованы вход синхронизации и оба канала преобразователя. Схема сопряжения оптико-механического блока с АЦП представлена на рис. 4.

Для измерений толщины была выбрана частота дискретизации аналогового сигнала, выдаваемого оптико-механическим блоком на вход АЦП, равная 3 МГц. Это обеспечивает 900 отсчетов за интервал времени, соответствующий рабочему интервалу изменения угла падения зондирующего луча от 25 до 60 град. С учетом особенностей конструкции оптико-

механического блока это время составляет примерно 3 10-4 с при частоте вращения плоского зеркала 25 Гц. С АЦП информация поступает на ПЭВМ на базе двухядерного процессора Intel Core i3.

Программная часть. Повышение точности измерений потребовало не только изменений аппаратной, но и разработки новой программной части интерферометра. Структура программы-обработчика цифровых данных на ЭВМ представлена на рис. 5.

Программный модуль 1 выполняет предварительную подготовку входного сигнала, выделяя его часть, несущую полезную информацию об интерференционной картине. При каждом обороте вала двигателя, на котором находится вращающееся зеркало, мы получаем от АЦП полный вид функции коэффициента отражения в установленном диапазоне углов падения лазерного луча и преобразуем его в одномерный массив чисел.

Для возможности совместного применения в реальном режиме времени двух методов — метода измерений толщины образца, основанного на подсчете интерференционных максимумов, и метода, вычисляющего толщину по значению коэффициента отражения R лазерного излучения от образца при выбранном значении угла падения, пришлось разделить общий поток данных, получаемых от прибора, на две части. Поэтому динамический массив данных после обработки в модуле 1 подается на модули 2 и 3.

Модуль 2 выполняет выборку каждого 10-го элемента из массива данных, несущего полную и подробную информацию об интерференции, так как для вычислений толщины, основанных на подсчете числа интерференционных макси-

1

Интерференционный сигнал

Сигнал от датчика угла падения луча лазера на образец

Сигнал синхронизации

Рис. 4. Схема соединения оптико-механического блока (1) с аналогово-цифровым преобразователем NI-5122 (2)

СН1

SYNC

СН2

АЦП N1-5122

1. Предварительная обработка данных, разделение данных на два потока

2. Уменьшение количества данных (отбор каждого 10-го элемента массива)

* *

3. Обработка показаний датчика угла падения лазера на образец 4. Подсчет количества интерференционных максимумов

5. Итоговый результат

Рис. 5. Аналогово-цифровой преобразователь и структура программы - обработчика данных

мумов, нет необходимости в точном воспроизведении формы сигнала. Затем полученная выборка передается в блок подпрограмм 4. Подпрограммы этого блока проводят вычисления толщины образца приближенным методом, по формуле (2). Для этих вычислений важна информация только о наличии интерференционного максимума для его учета. Блок подпрограмм 4 определяет диапазон возможных значений толщины с точностью до периода функции Я(й).

Разделение данных на два потока со снижением интенсивности одного из них продиктовано необходимостью снижения нагрузки на центральный процессор ЭВМ для повышения быстродействия всей программы в целом, для ее работы в реальном режиме времени при исследовании нестабильных пленок.

В отличие от блока 4, блок подпрограмм 3 получает на вход все данные, передаваемые от АЦП в результате оцифровки сигнала. Он определяет полупериод функции Я(й), в котором находится сигнал-репер и использует для своих вычислений данные о значении коэффициента отражения Я образца при выбранном значении угла падения 9. Для этого в блок 3 поставляется сигнал-репер от второго канала АЦП о прохождении заданного угла падения лазерным зондирующим лучом.

Данные, полученные от программных модулей 3 и 4, поступают в модуль 5, объединяющий вычисления на основе двух реализованных методов измерений толщины. Результат работы модуля 5 — точное значение толщины измеряемых образцов, основанное не только на подсчете количества интерференционных максимумов, но и на величине коэффициента отражения зондирующего луча пленкой при заданном угле его падения.

Программа выводит на монитор значения толщины в символьном и графическом видах. Числовые значения толщины могут быть сохранены в файл для последующей статистической обработки либо для внесения в базу данных. Программа-обработчик поступающих данных в ЭВМ от АЦП написана при помощи среды разработки LabView. Ввиду большого объема распечатки программы в статье приводится только блок-схема алгоритма ее работы. Сама программа опубликована в [11].

Результаты эксперимента

С целью апробации комбинированного метода измерения толщины было измерено 17 образцов пленок биаксиально ориентированного полипропилена, имеющих различную толщину в диапазоне от 10 до 60 мкм. Для вычислений толщин пленок в эксперименте использовалось

Результаты измерения толщины пленок полипропилена

Параметр Единица измерения Значение параметра

Образец №1 Образец №10

Среднее значение толщины мкм 23,0685 12,6393

Количество измерений - 1005 1121

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Дисперсия 10-4 мкм2 7,4496 4,4722

Стандартное отклонение 10-2 мкм 2,7294 2,1148

Коэффициент вариации % 0,12 0,17

Стандартная ошибка 10-4 о.е. 8,60961 6,31622

Минимальная толщина мкм 22,9692 12,5892

Максимальная толщина 23,2592 12,6992

Диапазон значений 0,29 0,11

Граница доверительного интервала с вероятностью 0,95: левая правая мкм 23,0668 23,0702 12,6381 12,6406

значение показателя преломления полипропилена п = 1,47.

Были проведены многократные лабораторные эксперименты по измерению толщины каждого из исследуемых образцов. Для каждого объекта измерения проводились примерно 1000 раз. Данные для двух типичных образцов сведены в таблицу, содержащую измеренные значения толщины, информацию о доверительных интервалах и другие данные статистической обработки. Из данных таблицы видно, что характеристики точности и воспроизводимости результатов весьма высоки.

Обсуждение результатов

Точность измерений. В методе Ояма и Мори [2] и его модификациях [4, 6, 10] определение толщины пленки основано на подсчете числа интерференционных максимумов М в интервале изменения угла падения луча от 91 до 92.

Важным достоинством метода Ояма — Мори является то, что для него несущественно угловое положение конкретных максимумов. Необходимо лишь зарегистрировать их наличие и количество. Это резко снижает требования к отношению сигнал/шум в оптико-электронном тракте. Число максимумов М — целое, в отличие от числа периодов. В пределе эти два значения могут различаться на ДМ < 1. Тогда в соответствии с формулой из работы [2] для типичных значений параметров X = 0,6328 мкм; п = 1,5; 91 = 25°; 92 = 60° получаем, что вызванное возможной ошибкой ДМ = 1 максимальное отклонение в измеренной величине толщины может составить примерно 2 мкм. При этом оно остается одинаковым во всем диапазоне измеряемых толщин. При сравнительно небольших толщинах в 10 — 20 мкм относительная ошибка может достигать 20 и 10 %. Для пленок толщиной сотни микрон ошибка в 2 мкм может быть несущественной, кроме тех случаев, когда измеряется толщина пленки, имеющей высокую скорость изменения.

Как видно из таблицы, в описываемом устройстве эта величина на порядок меньше.

Частота измерений и время одного измерения. Эти параметры исключительно важны для контроля толщины нестабильных пленок. При динамическом режиме работы интерферометра возникают неточности в экспериментальном

определении как угла падения, так и величины сигнала отражения, соответствующего этому углу. Причинами неточности определения этого угла являются дискретность его определения и неравномерность вращения плоского зеркала. На практике оказалось, что оптимальной является такая частота дискретизации, при которой на один период функции R(d) приходится примерно 150 актов дискретизации. Это дает принципиальную возможность измерения толщины пленки с неопределенностью не более 10 нм.

При экспериментально исследовавшихся толщинах образцов и предпринятой стабилизации скорости вращения плоского зеркала оказалось, что оптимальной является частота вращения, равная примерно 25 об/с, а частота дискретизации составляет 3 МГц. Реализованный динамический режим позволяет измерять толщины пленок с неопределенностью 150 нм, т. е. выигрывать в точности, по сравнению с прототипом метода Ояма — Мори, более чем в 10 раз.

При выбранном режиме определения толщины обеспечивается проведение 25 измерений за секунду, а время одного измерения — 3 • 10"4 с, что достаточно для контроля многих нестабильных, например жидких, пленок.

При больших частотах вращения повышается уровень высокочастотных помех, наводимых на вход АЦП, и начинает сказываться ошибка, определяемая временем включения АЦ П. Повышение частоты дискретизации приводит также к перегрузке процессора. Это не позволяет работать в режиме реального времени, что необходимо при измерении толщины нестабильных пленок.

Кроме того, аналогово-цифровой преобразователь NI-5122, использованный нами, выполнен в форм-факторе PCI. Поэтому питание на АЦП поступает от общего импульсного блока питания системного блока компьютера. При повышенной вычислительной нагрузке центрального процессора это снижает качество фильтрации постоянных напряжений и повышает уровень высокочастотных помех, поступающих по цепям питания на АЦП, что также может влиять на результаты работы АЦП при оцифровке полезного сигнала. На практике оказалось, что при увеличении частоты вращения плоского зеркала (частоты измерений)

до 50 Гц точность измерений на используемом нами оборудовании снижалась почти в 3 раза.

Таким образом, из проведенного нами анализа следует, что точность и частота измерений находятся в некотором противоречии. Следовательно, выбор частоты измерения и частоты дискретизации должен определяться конкретной исследовательской задачей и используемым оборудованием. Предлагаемый метод позволяет при необходимости на порядок и более

повысить точность измерений по сравнению с аналогом при обеспечении высокой скорости и частоты измерений.

Так, при частоте измерений 25 Гц и длительности одного измерения 3 -10"4 с абсолютная погрешность не превосходила 150 нм.

Работа была выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» (гранты 16.740.11.0144 и 14.740.11.1013).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Калитеевский, Н.И. Волновая оптика [Текст]: Учеб. пос. для студентов вузов; 5-е изд. /Н.И. Калитеевский. - СПб.: Лань, 2008. - 480 с.

2. Ohyama, T. Optical method for measuring uniform thickness of the order of 10 Mm — 1 |im of transparent solid and liquid films [Text] / T. Ohyama, Y.H. Mori // Review of Scientific Instruments. - 1987.-Vol. 58. - No. 10. -P. 1860 - 1864.

3. Летенко, Д.Г. Быстрое измерение угловой зависимости коэффициента отражения лазерного луча неподвижным образцом [Текст] / Д.Г Летенко, А.Б. Федорцов, Ю.В. Чуркин [и др.] // Приборы и техника эксперимента. - 1991. - № 4. - С. 222 - 224.

4. Torchinsky, I.A. A fast operating device for measuring the thickness of transparent solid and liquid films [Text] / I.A. Torchinsky, A.B. Fedortsov, Yu.V. Churkin, [et al.] // Review of Scientific Instruments. - 1992. -Vol. 63. - No. 7. - P. 3597-3582.

5. Федорцов, А.Б. Прибор для измерения толщины прозрачных пленок [Текст]/ А.Б. Федорцов, Д.Г Летенко, Ю.В. Чуркин [и др.] // Дефектоскопия. - 1995. - № 6. - С. 22-27.

6. Ценципер, Л.М. Прибор для измерения кинетики растекания и испарения жидких пленок в реальном масштабе времени [Текст] / Л.М. Ценципер, А.Б. Федорцов, Д.Г. Летенко // Приборы и техника эксперимента. - 1996. - № 1. - С. 154-157.

7. Иванов, А.С. Быстродействующий прибор для контроля угловой зависимости коэффициента отражения лазерного луча [Текст] / А.С. Иванов, А.Б. Федорцов, Ю.В. Чуркин [и др.] // Известия вузов. Приборостроение. - 2011. - Т. 53. - № 3.- С. 61 - 64.

8. Федорцов, А.Б. Применение гелий-неонового лазера в интерференционном методе измерения толщины пленок [Текст] / А.Б. Федорцов, К.К. Прокофьева // Электронная техника. Материалы.-1974. -№ 4. - С. 117-122.

9. Кононович, И.Ю. Трехлучевой лазерный метод измерения толщины прозрачных пленок на отражающих подложках. [Текст] / И.Ю. Кононович, К.Ф. Комаровских, Ю.В. Чуркин [и др.] // Электронная техника. Материалы.-1990.- № 6/251.— С. 70 - 73.

10. Nosoko, T. Improved interferometer for measuring unsteady film thickness [Text] / T. Nosoko, Y.H. Mori, T. Nagata // Review of Scientific Instruments. - 1996. -Vol. 6. - No. 8. - P. 2685 - 2689.

11. Гончар, И.В. Программа обработки данных программно-аппаратного комплекса «Автоматизированный быстродействующий лазерный интерферометр для контроля толщины прозрачных твердых и жидких пленок» [Текст] / И.В. Гончар, А.Б. Федорцов, Ю.В. Чуркин, А.С. Иванов. Свидетельство о госрегистрации № 2012611152.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.