Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Технология, свойства и применение пленок оксида вольфрама 13
1.1 Технология осаждения пленок 13
1.1.1 Химический синтез 13
1.1.2 Термическое испарение 14
1.1.3 Физическое распыление 15
1.2 Химический состав 17
1.3 Кристаллическая структура 17
1.4 Дополнительная термообработка 19
1.5 Твердые растворы и гетероструктуры 21
1.6 Хромогенные свойства 22
1.6.1 Электрохромизм 22
1.6.2 Другие хромогенные свойства 23
1.7. Области применения 25
Выводы по главе 1 26
ГЛАВА 2. Исследование реактивного магнетронного распыления 29
2.1 Технологическое оборудование 29
2.2 Основные особенности распыления металлической мишени в реактивной газовой среде 31
2.3 Распыления вольфрамовой мишени в разных газовых средах 33
2.3.1. Аргон 33
2.3.2. Кислород 35
2.3.3. Смесь аргона и кислорода 36
2.3.4. ВАХ магнетрона 38
2.4 Устойчивость стационарного состояния вольфрамовой мишени 40
Выводы по главе 2 44
ГЛАВА 3 Исследование технологии пленок 46
3.1. Методы исследования 46
3.2 Влияние технологических параметров на свойства пленок 49
3.2.1. Состав среды 50
3.2.2. Плотность тока разряда 52
3.2.3. Расстояние мишень-подложка 53
3.2.4. Скорость роста 54
3.2.5. Дисперсия оптических констант 55
3.3 Химический состав и кристаллическая структура 57
3.4 Дополнительная термообработка в воздушной среде 59
3.5 Рекомендации по разработке технологии осаждения пленок 62
Выводы по главе 3 63
ГЛАВА 4 Исследование хромогенных свойств 65
4.1 Электрохромизм 65
4.1.1 Экспериментальный стенд 65
4.1.2 Пленка на прозрачной подложке 66
4.1.3 Пленка на непрозрачной подложке 71
4.2 Термохромизм 75
4.2.1 Изотермический отжиг при 500 С и 700 С 76
4.2.2 Последовательный изотермический отжиг от 500 С до 750 С 79
4.2.3 Последовательный отжиг в разных средах 82
Выводы по главе 4 85
ГЛАВА 5 Рекомендации по оборудованию научно производственного комплекса оксидной электроники 87
5.1 Устройства оксидной электроники 87
5.1.1 Электрохромные устройства 87
5.1.2 Газовые сенсоры 88
5.1.3 Солнечные элементы 90
5.2 Основной элемент комплекса для изготовления пленочных структур 90
5.3 Научно-производственный комплекс 92
5.3.1 Состав научно-производственного комплекса 92
5.3.2 Базовые концепции типовых участков 94
5.3.3 Требования к технологической среде научно-производственного комплекса 96
Выводы по главе 5 99
Заключение 101
Приложение 102
П.1 Определение оптических констант пленок по спектральному коэффициенту пропускания 102
П.1.1 Основные теоретические положения 102
П.1.2 Методика определения дисперсии оптических констант и толщины пленки по экспериментальному спектру пропускания 104
П.2 Определение ширины энергетической щели пленок 110
П.2.1 Собственное поглощение при прямых переходах 110
П.2.2 Собственное поглощение при непрямых переходах 111
П.2.3 Вычисление ширины щели 112
Литература
- Термическое испарение
- Распыления вольфрамовой мишени в разных газовых средах
- Дисперсия оптических констант
- Изотермический отжиг при 500 С и 700 С
Термическое испарение
По сведениям из отдельных работ по синтезу пленок золь-гель методом при разных температурах, известно, что в некоторых случаях применяется дополнительная термообработка для улучшения свойств пленок [44], [94], [95].
Следует отметить, что, несмотря на простоту технической реализации, химическими методами трудно получить беспримесные пленки стехиометрического состава. Наличие в начальных продуктах реакции или в растворителях углерода приводит к его появлению в пленке. Кроме этого, существенным недостатком этих методов является низкая адгезия пленок.
Этих недостатков в значительной мере лишены методы осаждения пленок WO3, в которых применяют физические методы формирования потока частиц W или WOx при низких давлениях. Процесс проводят либо в инертной газовой среде, содержащей только Ar, либо в смеси газов Ar + O2.
Реактивное импульсное лазерное осаждение Reactive pulsed laser deposition RPLD [116]–[118] В табл. 1.2 приведены методы осаждения пленок путем испарения вольфрамовой спирали или мишени в среде, содержащей кислород (RE, RPLD), или мишени из оксида вольфрама (TE, EBE, PLD). Спирали нагревают до высокого давления насыщенных паров за счет пропускания тока (резистивный нагрев). Более высокую плотность пара получают с помощью локального расплавления мишени сфокусированным электронным пучком или мощными лазерными импульсами.
По сравнению с химическими методами, испарение дает беспримесные пленки. Однако осаждение испарением равномерных слоев WO3 на подложках большой площади представляет собой очень сложную техническую задачу. Если эти слои предназначены для оптически прозрачных изделий, то задачу синтеза предпочтительно решать с помощью методов распыления.
Многие экспериментаторы применяют методы, основанные на эффекте физического распыления оксидной WO3 или металлической W мишени в газовой среде Ar + O2 (табл. 1.3). В первом случае процесс проводят методами ВЧ распыления, во втором – распылительные системы работают на постоянном токе.
Эти методы привлекают внимание главным образом из-за многофакторности, которая дает возможность управлять физико-химическими свойствами осаждаемых пленок в широких пределах. Основными параметрами процесса осаждения являются суммарное давление в вакуумной камере, объемный расход кислорода, плотность тока разряда, температура подложки, расстояние от мишени до подложки, потенциал подложки, которые могут изменяться в широких пределах.
Импульсное реактивное магне-тронное распыление двумя магнетронами Pulsed reactive dual magnetron sputtering PRDMS [143] В табл. 1.4 приведены данные о некоторых характеристиках различных методов распыления. Процесс обычно проводят при суммарном давлении от единиц до десятков миллиторр при соотношении O2/Ar = 0.2–1.0. В некоторых работах в качестве этого соотношения принимают отношение парциальных давлений, в других – отношение объемных расходов, что, исходя из физико-химических особенностей процесса реактивного распыления, вовсе не одно и то же. Более детально этот вопрос обсуждается во многих публикациях (см., например, работу [144], [145] и ссылки в них).
Скорость осаждения при распылении vf, от которой во многом зависят свойства пленок, может изменяться в широких пределах (от единиц до десятков нанометров в минуту). Величина vf, как следует из табл. 1.4, зависит от многих факторов.
Увеличение парциального давления кислорода в камере (при прочих равных условиях) обычно приводит к уменьшению скорости роста пленки
Следует отметить, что особенность распыления металлической мишени в среде Ar+O2 состоит в том, что при изменении расхода кислорода или тока разряда можно получить два режима работы мишени: «металлический» и «оксидный» [131]. Это было установлено более тридцати лет назад [146] и подтверждено многочисленными экспериментами для пленок оксидов разных металлов как в старых работах [147], так и в более поздних публикациях [148]. Откуда следует, что при крайне низком парциальном давлении кислорода, как это сделано в работе [129], мишень магнетронного распылительного источника должна работать очень не 17 устойчиво. Высока вероятность самопроизвольного перехода оксидного режима в металлический.
В объемных материалах химическая система WO образует несколько форм оксидов, устойчивых в определенных температурных диапазонах. Состав этих оксидов изменяется от диоксида WO2 до триоксида WO3.
Пленки, полученные в системе WO, могут иметь в составе атомы W в нескольких валентных состояниях. Поэтому в очень многие авторы проводят анализ химического состава пленок, используя для этого рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию (РФЭС).
Для определения валентного состояния атомов вольфрама в пленке РФЭС энергетические спектры фотоэлектронов измеряют в диапазоне 25–45 эВ, что соответствует энергиям связи для состояний 4f. В спектрах могут наблюдаться линии спин-дублетов подуровней 4f5/2 и 4f7/2. Причем энергия связи этих электронов зависит от валентного состояния атома W.
В табл. 1.5 приведены типичные составы пленок оксида вольфрама, осажденные разными методами. Откуда следует, что химические методы, что было отмечено в подразделе 1.1.1, позволяют синтезировать пленки, содержащие твердые растворы стехиометрического оксида и субоксида вольфрама. Более качественные пленки изготавливают методами испарения и распыления.
Объемный оксид вольфрама обладая полиморфизмом, образует ряд кристаллических фаз, устойчивых при определенных температурах. К ним относятся моноклинная -WO3 (до -27 C), триклинная -WO3 (от -27 до 20 C), моноклинная 18
WO3 (от 20 до 339 C), орторомбическая -WO3 (от 339 до 740 C), и тетрагональная -WO3 (от 740 до 1470 C). В скобках указаны температурные диапазоны устойчивости фаз. Кроме этого при определенных условиях синтезируют гексагональный h-WO3 [151].
Кристаллическую структуру пленок чаще всего исследуют методом рентге-нофазового анализа – РФА (англоязычный термин X-ray Diffraction – XRD). Пленки WO3, осажденные разными методами могут быть аморфными, аморфно-кристаллическими или поликристаллическими. В некоторых случаях в пленках фиксируется несколько фаз.
Распыления вольфрамовой мишени в разных газовых средах
Газохромный эффект возникает в пленке оксида вольфрама, помещенной в среду водорода, если на ее поверхность нанесен очень тонкий слой (единицы нанометров) катализатора (например, Pt [79] или Pd [138]) или в приповерхностный слой введены их наночастицы [103].
Внешнее проявление газохромизма аналогично другим хромогенным эффектам. В ближнем ИК диапазоне спектра поглощения появляется полоса с максимумом при 1.4 эВ, которая изменяет спектр пропускания. Однако, как установлено в [103], оптическая плотность пленок, окрашенных в электрическом поле, выше, чем в среде водорода. Как показали авторы работ [103] и [141] для повышения эффективности окрашивания нужно увеличить концентрацию кислородных вакансий.
В настоящее время оперируют четырьмя моделями описания физического механизма окрашивания пленки в среде водорода. Три из них опираются на межвалентный перенос электронов между соседними атомами вольфрама, находящихся в состояниях W4+, W5+ и W6+. В этих моделях предполагается, что окрашивание возникает вследствие двойной инжекции в пленку ионов водорода и электронов, в результате которой возникает водородовольфрамовая бронза (HxWO3 или HxWO3–x) [79]. Четвертой является модель кислородных вакансий. В ней предполагается, что пленка имеет поры, а центрами окраски считаются кислородные вакансии [107], [168].
Очень интересный результат представлен в работе [169]. При окрашивании пленок WO3 в среде водорода, содержащих нанопроволоки, покрытые наночасти-цами Pt, обнаружен эффект самонагревания пленки. Разогрев происходит после нескольких циклов окрашивание/обесцвечивание на воздухе. Причем скорость роста температуры зависит от объемного потока водорода, вводимого в измерительную камеру. В результате температура пленки может увеличиться выше 200 С. Это приводит к увеличению оптической плотности окрашенной пленки. Эффект саморазогрева пленки при окрашивании приводит к значительному увеличению быстродействия в циклах окрашивание/обесцвечивание.
Пленки WO3 могут быть использованы для изготовления различных технических устройств. В газовых сенсорах они играет роль чувствительного слоя. Чаще всего изготавливают резистивные сенсоры, в которых электрическое сопротивление пленки зависит от состава газовой среды. Разрабатываются датчики, работающие и на других физических принципах. Для обнаружения водорода применяют оптические датчики, принцип действия которых основан на эффекте газохромизма. В других случаях информацию о виде и концентрации газа получают из вольт-фарадных характеристик структуры, включающей пленку, ее импеданса или емкости на высокой частоте. Разрабатывают датчики и на поверхностных акустических волнах, в которых измеряют изменение частоты волны в акустическом волноводе под воздействием активного слоя WO3, лежащего на его поверхности. Основными параметрами сенсоров являются чувствительность, селективность, время отклика, время восстановления и стабильность, которые зависят от рабочей температуры, технологических факторов и легирующих элементов.
В солнечных элементах пленка WO3 играет вспомогательную роль. Для улучшения параметров устройства ее вводят между активным слоем и электродом. В топливных элементах она применяется для изготовления каталитического электрода Pt-WOx. В устройствах для производства водорода на их фотовозбужденной поверхности расщепляют воду, что создает одну из возможностей аккумулирования солнечной энергии и хранения ее в химической форме. Обладая фотокаталитическими свойствами, пленки WO3 могут быть использованы в качестве высоко эффективного фотокатализатора для разложения органических веществ на простые неорганические компоненты.
Анализ российских и зарубежных публикаций показал следующее:
Пленки оксида вольфрама применяют для изготовления элементов солнечной и водородной энергетики, газовых сенсоров, фотодетекторов, электрохромных устройств и др.
Синтез аморфных и аморфно-кристаллических пленок из оксида вольфрама осуществляют, применяя химические и физические методы. Наибольшие возможности по управлению процессом имеет реактивное распыление. Чаще всего в пленках, синтезируемых с помощью метода реактивного распыления, кристаллическая фаза не обнаруживается. Значительный разброс имеют данные об оптических свойствах пленок WO-x систематическим исследованиям процесса распыления вольфрамовой мишени в реактивной газовой среде, которые служат основой для методики разработки технологии осаждения пленок; применению оптической эмиссионной спектроскопии для исследования процесса распыления мишени и контроля технологии осаждения пленок оксидов методами реактивного распыления; систематическим исследованиям влияния дополнительной изотермической обработки в вакууме и воздушной среде на химический состав, кристаллическую структуру и физико-химические свойства пленок. детальному изучению изменения оптических свойств пленок.
Анализ публикаций позволил сформулировать цель и задачи диссертационной работы под названием «Технология осаждения пленок оксида вольфрама методом реактивного магнетронного распыления на постоянном токе».
Цель диссертационной работы - исследование процесса реактивного распыления вольфрамовой мишени и разработка научно обоснованной технологии осаждения пленок оксида вольфрама методом реактивного магнетронного распыления на постоянном токе.
Дисперсия оптических констант
Для измерения спектра отражения в стенде на рис. 3.1, б использован специальный разветвленный световод, через который световой поток от лампы подавался на образец через центральное оптоволокно, а отраженный – через шесть волокон, смонтированных вокруг центрального.
По спектрам T() в видимом диапазоне определялись частотные дисперсии показателей преломления и поглощения, а также толщины пленок (см. П.1). Относительная погрешность не превышала 5 %.
По спектрам в УФ области с относительной погрешностью не более 5 % вычислялась ширина энергетической щели пленок (см. П.2).
Как отмечено в главе 1, пленки WO3, осажденные разными методами, могут быть аморфными, аморфно-кристаллическими или поликристаллическими. В пленках могут возникать следующие кристаллические фазы [193]: моноклинная -WO3 (до -27 C), триклинная -WO3 (от -27 до 20 C), моноклинная -WO3 (от 20 до 339 C), орторомбическая -WO3 (от 339 до 740 C), и тетрагональная -WO3 (от 740 до 1470 C). В скобках указаны температурные диапазоны устойчивости фаз.
В работе кристаллическую структуру пленок исследовали методом рентгено-фазового анализа (РФА). Измерения рентгенограмм были выполнены на порошковом рентгеновском дифрактометре D8-Advance “Bruker”, рабочее напряжение/сила тока – 40 кВ/40 мА, CuK–излучение. Использована международная база данных ICCD 2006. Средний размер кристаллитов определяли методом Шерера с учетом инструментального уширения профилей пиков. Все вычисления выполнены с использованием комплекса программ TOPAS, входящего в программное обеспечение дифрактометра.
Исследования морфологии поверхности пленок проведены на установке ИН-ТЕГРА Спектра - АСМ в полуконтактном режиме работы прибора.
Для исследования химического состава пленок использован метод спектроскопии комбинационного рассеяния (рамановской спектроскопии). Измерение ра-мановских спектров выполнено на конфокальном спектрометре НТ-МДТ Интегра Спектра. Параметры прибора: длина волны полупроводникового лазера 473 нм, фокусировка объективом с увеличением 100, мощность на образце до 8 мВт (регулируется с помощью нейтральных фильтров), размер пятна в фокусе около 500 нм. Спектры записывались с помощью ПЗС матрицы с разрешением менее 1 см–1. Измерения проводились при комнатной температуре.
Ориентируясь на возможные практические применения, пленки осаждали на аморфные, моно- и поликристаллические подложки, изготовленные из кварцевого (SiO2) и сапфирового стекла Al2O3мк (мк – монокристалл), кремния (Si) и алюмоок-сидной керамики Al2O3пк (пк – поликристалл). Образцы типа WO3–x/SiO2 и WO3–x/Al2O3мк выполняли и роль «свидетеля» при осаждении пленок на непрозрачные в видимом диапазоне подложки, что было обусловлено принятым оптическим методом измерения. Полученные для них результаты адекватны для других типов подложек, поскольку при реактивном магнетронном распылении состав и кристаллическая структура пленок не чувствительны к материалу подложки.
Ниже изложены результаты исследований, которые имели основной целью показать, что при оксидном режиме работы мишени на подложках формируются пленки WO3–x, которые по составу близки к стехиометрическим. Эксперименты выполнены на образцах WO3–x/SiO2, которые были изготовлены на установке, оснащенной одним магнетроном (см. рис.2.1, а). Основные параметры варьировали в диапазонах, в которых вольфрамовая мишень находится в стационарном оксидном режиме работы (выявлены в главе 2): Q0 8 см3/мин, 5 J 8 мА/см2. Допол нительно было изучено влияние на свойства пленок изменение расстояния мишень-подложка и скорости осаждения.
Рассмотрим результаты экспериментов для образцов с пленками, осажденными при токе разряда 8 мА/см2 и расстоянии мишень-подложка 35 мм. На рис. 3.3 показаны спектры пропускания образцов, полученных при разных расходах кислорода Q0. Поскольку коэффициент пропускания образцов в максимумах на рис. 3.3, а, лежащих в видимом диапазоне 600-800 нм, превышает значение 0.9. можно считать, что пленки однородны и не содержат кристаллических фаз.
Увеличение величины Q0 приводит к снижению скорости роста от 95 до 80 нм/мин. Уменьшение скорости примерно на 18 % произошло при увеличении Q0 на 22 %.
Уменьшение скорости роста приводит к увеличению ширины энергетической щели пленки. Рис. 3.4 иллюстрирует зависимости E (E – Eg), построенные по экспериментальным спектрам, изображенным на рис. 3.3, б. Переходы электронов из валентной зоны в зону проводимости пленок являются непрямыми, поскольку экспериментальные точки адекватно описываются линейной аппроксимацией. Экстраполируя прямые до пересечения с осью абсцисс, получаем значения величины Eg, равные 2.58 для кривой 2 и 2.66 эВ для кривой 1.
Заметно снижается скорость роста, если процесс осаждения проводить только в среде кислорода. Соответствующие спектры пропускания пленок, осажденных в разных технологически средах, приведены на рис. 3.5. Скорость осаждения в среде кислорода при прочих равных условиях снижается от 80 до 63 нм/мин. Пленки сохраняют высокую прозрачность (рис. 3.5, а, кривая 2). При этом в области фундаментального поглощения имеются отличия (см. рис. 3.5, б).
Зависимости для непрямых переходов (точки – эксперимент; сплошные линии – аппроксимация) пленок, осажденных при токе разряда 8 мА/см2 и расходе кислорода 11 см3/мин в среде: 1 – Ar+O2; 2 – O2
Осаждение в кислороде дает пленки с меньшей шириной энергетической щели. Это показано на рис. 3.6, который получен аналогично рис. 3.4.
Показатели преломления и поглощения, вычисленные для всех пленок по спектрам на рис. 3.3, а и 3.5, а, лежат в диапазонах 2.1–2.5 и 0.004–0.008, соответственно. 3.2.2. Плотность тока разряда
В этих экспериментах исследованы пленки, осажденные при расходе кислорода 9 см3/мин и расстоянии мишень-подложка 35 мм. На рис. 3.7 приведены типичные результаты исследования влияния плотности тока разряда на процесс осаждения. Пленки имеют высокую прозрачность в видимом диапазоне длин волн, поэтому, как и предыдущем случае, можно считать, что пленки однородны и не содержат кристаллических фаз.
Изотермический отжиг при 500 С и 700 С
Теория и экспериментальный опыт измерений оптических свойств тонких пленок опубликованы в многочисленных научных изданиях, среди которых классическими можно назвать работы [203]–[205]. Они посвящены методам измерения спектров отражения и пропускания, вычислению толщины пленок и их оптических постоянных. Опыт оптических измерений и их обработки постоянно расширяется, поскольку при исследовании с их помощью оперативно получают полезную информацию о составе и физических свойствах пленок. Измерения проводят в широком диапазоне длин волн от 250 нм до дальнего ИК диапазона.
В типичном экспериментальном спектре пропускания T () аморфной пленки простого оксида можно выделить несколько областей: 500–900 нм – низкое поглощение (область прозрачности, в которой коэффициент поглощения ниже 10–3 см–1); 350–500 нм – значительный рост поглощения; менее 350 нм – край фундаментального поглощения. Спектр в области 350–900 нм содержит осцилляции, обусловленные интерференцией электромагнитных волн в пленке. Их количество пропорционально толщине пленки.
Результаты вычислений оптических параметров пленок по спектрам T () зависят от выбора корректной физической модели пленочной структуры. В литературе имеются различные подходы к построению физических моделей пленочных структур и аналитическому описанию оптических спектров. В разных публикациях, как правило, математические выражения представляют в формах, которые зачастую трудно сопоставимы между собой [206]–[210].
В самом общем виде граничная задача для интерферирующих спектров отражения и пропускания слабо поглощающей пленки решена в [211].
При измерении спектра T () на образец «пленка-подложка» падает световая волна. С противоположной стороны образца установлен приемник, фиксирующий прошедшее излучение. Исходя из этого, физическую модель взаимодействия излучения с образцом
Модель содержит четыре среды (4М-структура). Ограничим рассмотрение нормальным падением на образец световой волны из внешней среды (слой 0), имеющей показатель преломления щ. Одиночная пленка (слой 1) толщиною dx расположена на подложке конечной толщины d2 (слой 2). Под слоем 3 подразумевается выходная среда. Исследуемая пленка имеет оптические потери, так что ее результирующий показатель преломления является комплексным и равным й1( ) = /71( )-/А:1( ), где показатели преломления rii() и поглощения ki() обладают дисперсией. Будем считать, что подложка и выходная среда также имеют комплексные показатели преломления Я2( ) = п2(Х) — ik2QC) и n3(l) = n3(l)-ik3(l). Потоки, отраженные от границ раздела сред на рис. П.1, в отличие от падающих по нормали потоков, изображены для наглядности под углом к границам раздела. где К — параметр, зависящий от оптических констант структуры; L — параметр поглощения; М — амплитуда осцилляций, обусловленных интерференцией в пленке; != 4П&/ - фазовый угол. При малых потерях в пленке (к2 « п2) выражения для К, L и М значительно упрощаются, поскольку пх (А,)«пх (А,)
Формула (П.1) для спектра пропускания с учетом (П.2) составила основу методики вычисления оптических констант и толщины пленок [211].
Методика определения дисперсии оптических констант и толщины пленки по экспериментальному спектру пропускания
Для вычислений экспериментальный спектр пропускания T ( j) необходимо записать в конечном числе точек (для различных длин волн) j, j = 1, 2, 3,…. В соответствии с уравнением (П.1), каждое значение T ( j) задаем в виде
Уравнение (П.3) содержит три неизвестные величины: оптические константы пленки m( j), ki( j) и толщину dx (значения показателей преломления слоев 0, 2 и 3 предполагаются известными). Для их определения необходимо иметь систему из трех уравнений. Два дополнительных уравнения получим из выражения (П.1), применив условие cosi = ± 1. Это условие дает выражения для огибающих спектра пропускания Т (), которые обозначим для максимумов - ТМ() и для минимумов -Тт(): L+M L-M Экспериментальные огибающие максимумов Т М() и минимумов T J) можно получить, соединяя отрезками прямых соответствующие точки на экспериментальном спектре T ( j). Определив значения обеих огибающих Г м() и T m( j) в точках j, запишем еще два уравнения: Система уравнений (П.З), (П.5) и (П.6) является трансцендентной. Для ее решения используем итерационную процедуру, состоящую из двух этапов.
Первый этап выполняется для области высокой прозрачности пленки. Считая этот этап нулевым приближением, вычисляем величины щ(0) и Й?!(0) в определенной точке спектра 0, принимая к\0) = 0. В качестве 0 выбираем значение соответствующее минимуму в длинноволновой области спектра, но так, чтобы с обеих сторон от него располагались максимумы. Обозначим Г (0) Г т0. Для значения 0 путем линейной интерполяции между двумя соседними максимумами находим значение огибающей Г мо.
Следует учитывать, что выражение (П.1) получено для пленок, в которых отсутствует рассеяние электромагнитной волны. Если применить методику к спектру Т\) образца с аморфно-кристаллической пленкой при размере кристаллов более 40-50 нм, то получатся некорректные результаты. В частности, показатель поглощения может оказаться завышенным более, чем на порядок. Это связано с тем, что диффузно рассеянное излучение на кристаллической фазе пленки не попадает в регистрирующий приемник. Поэтому измеренный коэффициент пропускания образца уменьшается во всем диапазоне длин волн, что характерно и для пленок с относительно высоким поглощением.
Пример расчета. В качестве иллюстрации покажем результаты применения изложенной методики для пленки оксида вольфрама, осажденной на подложку из плавленого кварца (n2 = 1.472). Спектр T () одного из образцов в диапазоне 400– 1000 нм содержит несколько минимумов и максимумов. Рентгенофазовый анализ показал, что кристаллическая фаза в пленке отсутствует.
Первый этап. Проводим для минимума в длинноволновой части диапазона. В табл. П.1 указаны исходные данные и результат расчета. Результат решения уравнения (П.8) приведен в последнем столбце.