Косвенный метод определения оптических постоянных непрозрачных пленок

Графический метод, предложенный Таузеем и использо­ванный Симоном, облегчает определения оптических постоянных непрозрачных пленок п и k. Метод требует знания зависимости отражения от п и k при различных углах падения. Кривые таких зависимостей подготовлены Хантером и Таузеем.

Следует отметить, что, когда при нормальном падении коэф­фициент отражения имеет большую величину, указанный метод определения п и k по результатам измерений отражения при различных углах падения имеет малую чувствительность. Такая ситуация в области вакуумного ультрафиолета возникает только для алюминия при ^>1000 А.

Основываясь на работе Боде, Робинсон рассмотрел косвенный метод определения п и k из данных по отражению при нормальном падении для всех длин волн. По этому методу п и k выводятся из уравнений по данным измерения коэффициента отражения при нормальном падении и определения фазового сдвига при отражении. Фазовый сдвиг определяется из измерений коэффициента отражения при нормальном паде­нии для всех длин волн по соотношению Крамерса — Кронига между вещественной и мнимой частями и комплексной функции 1пг=|г|+/ф. Он был использован при опре­делении оптических постоянных монокристаллического герма­ния и массивного серебра в области вакуумного ультрафиолета. Практическое применение данного метода затрудняется в основном отсутствием данных по In |r(v)| для всех частот. На практике коэффициенты отражения определяют в конечной области частот, а в остальных областях используется довольно произвольная экстраполяция. Такое экстраполирование вполне оправдано, когда параметры подбираются так, чтобы теоретиче­ский и экспериментальный фазовые сдвиги совпадали в некото­рой ограниченной области частот.

Этим методом надо пользоваться, по-видимому, с большой осторожностью. Если для исследуемого материала в измерен­ном диапазоне частот, в котором содержится интересующая нас частота, отражение существенно зависит от частоты, то эта спек­тральная область даст большой вклад в интеграл. В этом случае вклад спектральных областей, далеких от частоты, пред­ставляющей интерес, окажется относительно небольшим и фазо­вый сдвиг будет хорошо определяться из экспериментальных данных. И наоборот, если в измеренном диапазоне частот, со­держащем интересующую нас частоту, отражение слабо зависит от частоты, то основной вклад в интеграл могут дать далекие частоты. В этом случае фазовый сдвиг будет определен значи­тельно менее точно. Это можно пояснить на примере определе­ния оптических постоянных алюминия в видимой области спектра, где они хорошо известны. В спектральной области от 1000 до 10 000 А коэффициент отражения алюминия почти по­стоянен, и возникает вопрос о точности определения фазового сдвига в этой области из данных по отражению.