© 2009 г. В. А. Одарич, канд. физ.-мат. наук
Киевский университет им. Тараса Шевченко, Киев, Украина
E-mail: wladodarych@narod.ru
В спектральной области 314–632 нм проведены многоугловые эллипсометрические исследования пленок диоксида гафния толщиной 30–300 нм, нанесенных на оптическое стекло методом напыления материала электронным пучком. Обнаружено, что совокуп- ность эллипсометрических данных можно описать в модели двухслойной отражательной системы. Найдены параметры системы. Внутренний слой является однородным, его показатель преломления в пределах погрешности процедуры вычисления одинаковый для всех исследованных образцов, а толщина растет в процессе напыления пленки. Внешний слой имеет меньший показатель преломления, чем внутренний, а его толщина для разных образцов изменяется в пределах 10–20 нм.
Ключевые слова: диоксид гафния, микроструктура пленки, однослойная модель, двухслойная модель
УДК 53.082.53
Коды OCIS: 240.0310, 240.2130.
Поступила в редакцию 22.12.2008.
ЛИТЕРАТУРА
1. Bogorno J.P., Lazarides B., Pelletier E. The automatic determination of optical constants of unho- mogeneous thin films // Appl. Opt. 1982. V. 21. № 22. P. 4020–4029.
2. Martin P.J., Netterfield R.P. Optimization of deposition parameters in ion-assisted deposition films // Thin Solid Films. 1991. V. 199. № 2. P. 351–358.
3. Edlou S.M., Smajkelwicz A., Al-Jumaily G.A. Optical properties and environmental stability of oxide coatings, deposited by reactive sputtering // Appl. Opt. 1993. V. 32. № 28. P. 5601–5605.
4. Reicher D., Black P., Jungling K. Defects formation in hafnium oxide thin films // Appl. Opt. 2000. V. 39. № 10. P. 1589–1599.
5. Al-Kuhaili M.F., Durrani S.M.A., Khavaja E.E. Study of hafnium oxide thin films, produced by the electron-beam deposition // J. Phys. D. 2004. V. 37. № 8. P. 1254–1261.
6. Al-Kuhaili M.F. Optical properties of hafnium oxide thin films and their application in energy- efficient windows. // Opt. Mat. 2004. V. 27. № 3. P. 383–387.
7. Lehan J.P., Vao Y., Bovard B.G., Macleod M.A. Optical and microsructurial properties of HfO2 // Thin Solid Films. 1991. V. 203. № 2. P. 227–250.
8. Dewei Zhang, Shuhai Fan, Yuanan Zhao, Weidong Gao, Jianda Shao, Ruiying Fan, Yingjian Wang, Zhengxiu Fan. High laser-induced damage thresh- old HfO2 films prepared by ion-assisted electron beam evaporation // Appl. Surface Sci. 2005. V. 243. № 1. P. 232– 237.
9. Modreanu M., Sancho-Parramon J., O′Connell D., Justice J., Durand O., Servet B. Solid phase crystallisation of HfO2 thin films // Mat. Sci. and Eng. 2005. V. B118. № 1. P. 127–131.
10. Conley J.F., Jr., Ono Y., Tweet D.J., Zhuang W., Solanki R. Atomic layer deposition of thin hafnium oxide films using a carbon free precursor // J. Appl. Phys. 2003. V. 93. № 1. P. 712–718.
11. Одарич В.А., Панасюк В.Й., Стащук В.С. Спектроэллипсометрические исследования показателя преломления и толщины слоев HfO2 на оптическом стекле // ЖПС. 1992. Т. 56. № 5–6. C. 827–830.
12. Одарич В.А. Еліпсометричні дослідження шарів HfO2 , SiO2 та Al2 O3 на кварцовому склі // Укр. фіз. ж. 2000. Т. 45. № 1. C. 44–49.
13. Odarych W.A. Determination of the surface region structure from ellipsometric data // Functional Materials. 2000. V. 7. № 3. P. 475–479.
14. Одарич В.А. Измерение малых величин эллипсометрических параметров // Завод. лаборатория. 1970. Т. 43. № 9. С. 1093–1095.
15. ГОСТ 13659-68. Стекло оптическое бесцветное. Физ.-хим. свойства. М.: изд-во стандартов, 1968. 60 с.
16. Одарич В.А., Москаленко Т.П., Ципенюк Р.Є. Визначення параметрів відбиваючої системи методом еліпсометрії головного кута. Пряма задача еліпсометрії // Вісник КУ. Фіз.-мат. н. 1991. Вип. 2. С. 73-78.
17. Вуйчик М.В., Євменова А.З., Одарич В.А., Сизов Ф.Ф. Еліпсометричні дослідження плівок CdTe на CdHgTe // Фізика і хімія твердого тіла. Physics and Chemistry of Solids State. 2007. Т. 8. № 2. С. 296–300.
18. Harris M., Macleod H.A., Ogura S., Pelletier E., Vidal B. The relationship between optical inhomogeneity and film structure // Thin Solid Films. 1979. V. 57. № 1. P. 173–178.
19. Harris M., Bowden M., Macleod H.A. Refractive index variations in dielectric films having columnar microstructure // Opt. Com. 1984. V. 51. № 1. P. 29–32.
Полный текст >>>>
Ellipsometric studies of the features of the formation of HfO2 films on optical glass
W. A. Odarych
Multiangle ellipsometric studies of hafnium dioxide films 30-300nm thick, deposited on optical glass by electron-beam evaporation, have been carried out in the 314-632-nm spectral region. It is found that the collection of ellipsometric data can be described in a model of a two-layer reflective system. The parameters of the system are found. The inner layer is homogeneous, its refractive index, within the limits of error of the computational procedure, is identical for all the test samples, and the thickness increases during the deposition of the film. The outer layer has a lower refractive index than the inner one, and its thickness varies within the limits 10-20nm for the different samples.
