Метод фазоспектральной эллипсометрии для неразрушающего контроля химического состава тонких металл-оксидных гетероструктур

Аннотация

Рассмотрена проблема недостаточных точности, информативности и оперативности распознавания структуры и состава неоднородных поверхностных слоёв тонких металл-оксидных гетероструктур при неразрушающем контроле спектральными оптическими методами. Отмечено, что имеющиеся в настоящее время методы исследования таких слоёв, как правило, носят разрушающий характер. Для повышения точности, информативности и оперативности неразрушающего контроля химического состава тонких металл-оксидных гетероструктур разработан метод фазоспектральной эллипсометрии. В данном методе для определения функции распределения комплексного показателя преломления неоднородного поверхностного слоя по его глубине использованы результаты эллипсометрических измерений отражённого излучения различных длин волн. Для реализации предложенного метода создана схема фазоспектрального эллипсометра с длиной волны в качестве управляющего сигнала канала обратной связи. Метод фазоспектральной эллипсометрии применён при контроле распределения химического состава по глубине тонкихметалл-оксидных гетероструктур на поверхности сталимаркиХ18Н10Т, окисленной в условиях низких температур и давлений кислорода. При сравнении полученных результатов с независимыми данными оже-профилирования оксидированных образцов установлено, что распределения химического состава по глубине оксида соответствуют независимым оже-данным. Показано, что метод фазоспектральной эллипсометрии позволяет чётко отделить и выявить различные окисленные формы сплава. Представленный метод можно применять при неразрушающем и особенно in-situ исследовании распределения химического состава по глубине сверхтонких неоднородных поверхностных оксидов.