Предисловие ..................................................... 3 Глава I. Основные определения ................................... 7 § 1. Распространение плоской монохроматической электромагнитной волны в вакууме. Состояния поляризации. Комплексные амплитуды ........................................... 8 § 2. Распространение плоской монохроматической электромагнитной волны в однородной изотропной среде. Комплексный показатель преломления. Комплексная диэлектрическая проницаемость .................................. 28 § 3. Распространение плоской монохроматической электромагнитной волны в однородной анизотропной среде. Кристаллический компенсатор. Кристаллический поляризатор ....... 36 § 4. Основное уравнение эллипсометрии для изотропной отражающей системы ............................................. 46 Глава II. Эллипсометрия на основе простейших моделей. Теория ............................................... 52 § 1. Расчет относительного коэффициента отражения и основное уравнение эллипсометрии для системы однородная изотропная подложка - однородная изотропная пленка. Приближения Друде - Арчера и Саксены. Атомарно-чистая поверхность .......... 53 § 2. Основное уравнение эллипсометрии для системы однородная изотропная подложка - изотропная двухслойная пленка ............................................. 67 § 3. Классификация методов экспериментального определения поляризационных углов. Принципиальные схемы эллипсометра. Измерительные зоны ............................... 69 § 4. Изменение состояния поляризации электромагнитной волны в процессе прохождения отдельных элементов оптической системы эллипсометра ........................................... 76 § 5. Нулевые методы экспериментального определения поляризационных углов. Рабочие формулы ......................... 94 Глава III. Эллипсометрия на основе простейших моделей. Эксперимент ........................................ 104 § 1. Приборы для эллипсометрических исследований ............ 104 § 2. Методы юстировки эллипсометра. Построение измерительных зон ............................................. 116 § 3. Точность метода эллипсометрии .......................... 132 § 4. Измерение параметров тонких однослойных диэлектрических пленок на полупроводниковых подложках эллипсометрическим методом .......................... 154 § 5. Измерение параметров тонких двухслойных диэлектрических пленок на полупроводниковых подложках эллипсометрическим методом ....................................................... 158 § 6. Эллипсометрия поглощающих пленок ....................... 166 § 7. Эллипсометрия в далекой инфракрасной области спектра ... 172 Глава IV. Элементы общей теории взаимодействия квазимонохроматического пучка света с линейными оптическими системами эллипсометра. Интенсивность рабочего, светового пучка на выходе эллипсометра .... 176 § 1. Общее выражение для интенсивности рабочего светового пучка на выходе эллипсометра .................................. 176 Описание состояния поляризации квазимонохроматического пучка света. Параметры Стокса ........................ 176 Преобразование квазимонохроматического пучка света при помощи линейной оптической системы ............... 183 Матрицы Мюллера для основных элементов оптическей схемы эллипсометра ................................... 188 Полные матрицы Мюллера для трех основных схем эллипсометра. Зависимость интенсивности света на выходе эллипсометра от параметров отражающей системы и углов поворота поляризатора, анализатора и компенсатора ......................................... 194 § 2. Об автоматизации нулевых методов определения поля ризационных углов ........................................ 197 § 3. Ненулевые методы определения поляризационных углов Δ и φ ......................................................... 200 § 4. О предельной чувствительности метода эллипсометрии ..... 201 Глава V. Матричный метод расчета амплитудных коэффициентов отражения и пропускания для многослойных отражающих систем ............................................... 211 § 1. Матричный метод расчета амплитудных коэффициентов отражения и пропускания для изотропных многослойных отражающих систем ........................................................ 211 § 2. Основное уравнение эллипсометрии для некоторых типов изотропных отражающих систем .................................. 226 Основное уравнение эллипсометрии для системы подложка - переходный слой - два однородный слоя - переходный слой ................................................. 226 Основное уравнение эллипсометрии дли системы подложка - переходный слой - однородный слой - переходный слой 231 § 3. Матричный метод расчета амплитудных коэффициентов отражения и пропускания для анизотропных многослой ных отражающих систем ......................................... 232 § 4. Матрицы Джонса для основных оптических элементов эллипсометра .................................................. 244 Глава VI. Методы экспериментального определения поляризационных углов изотропных отражающих систем. Инварианты эллипсометрии ............................ 257 § 1. Нулевые методы экспериментального определения поляризационных углов изотропных отражающих систем ............ 257 § 2. Инварианты эллипсометрии ............................... 266 § 3. Однозонная методика эллипсометрических измерений. Анализ параметров компенсатора ................................ 272 § 4. Метод точной юстировки на основе инвариантов эллип сометрии ..................................................... 286 Глава VII. Эллипсометрия анизотропных слоистых сред ........... 290 § 1. Система основных уравнений эллипсометрии для анизотропных отражающих систем ................................ 290 § 2. Эллипсометрическое исследование некоторых общих свойств анизотропных сред .................................... 291 § 3. Нулевые методы экспериментального определения поляризационных углов анизотропных слоистых сред. Обобщенные измерительные зоны. Инварианты эллипсометрии .................. 296 § 4. Обнаружение слабой анизотропии методом эллипсометрии ................................................. 306 Глава VIII. Эллипсометрия на основе реального пучка света ..... 310 § 1. Постановка задачи. Обобщенные поляризационные углы ..... 310 § 2. Эллипсометрия на основе немонохроматического пучка света 314 § 3. Эллипсометрия на основе сходящегося пучка света Общий подход ................................................. 322 § 4. Эллипсометрия на основе сходящегося и немонохроматического светового пучка. Общий подход ............ 330 Глава IX. Экспериментальное эллипсометрическое исследование сложных отражающих систем .............. 331 § 1. Эллипсометрические измерения более чем двух параметров отражающих систем .................................. 331 § 2. Эллипсометрические измерения на шероховатых поверхностях .................................................. 338 § 3. Эллипсометрия неоднородных диэлектрических пленок на полупроводниковых подложках ................................ 343 § 4. Определение толщины диэлектрических пленок эллипсометрическим методом с использованием немонохроматического источника излучения ...................... 350 § 5. К вопросу об измерении толщины эпитаксиальных пленок на полупроводниковых подложках методом эллипсометрии в далекой инфракрасной области спектра ........................ 353 Заключение .................................................... 361 Приложение. Об оптических и электрооптических свойствах границы раздела сред (С.Ф.Тимашев, М.А.Крыкин) ............. 364 Библиографический обзор по эллипсометрии и некоторым смежным вопросам (1950-1976 гг.) ................................... 377