Report
ПОВЕРХНОСТНАЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ СВЕРХТОНКИХ СЛОЁВ
| Title: | ПОВЕРХНОСТНАЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ СВЕРХТОНКИХ СЛОЁВ |
|---|---|
| Publisher Information: | Современная электродинамика, 2024. |
| Publication Year: | 2024 |
| Subject Terms: | сверхтонкие плёнки, complex refractive index, эллипсометрия, ultrathin films, optical constants, оптические константы, комплексный показатель преломления, ellipsometry |
| Description: | Slabs of width much smaller than the wavelength are of high importance in many areas of electrodynamics. Such slabs are widely used as antireflection films, absorbers, catalysts and functional coatings. For treating optical systems involving ultrathin films, it is crucial to propose their proper description considering only necessary parameters. We provide a theoretical characterization of an arbitrary inhomogeneous ultrathin slab using surface permittivity 𝜅, which does not require knowledge of the slab thickness. Moreover, we show that 𝜅 is a scalar complex value, i.e. the proposed approach does not include consideration of the anisotropic properties of the slab. We process experimentally measured ellipsometry spectra to confirm the reliability of proposed method. We also show that the description of the slab using 𝜅 does not significantly increase the discrepancy comparing to the description through a homogeneous layer of finite thickness, at the same time reducing the number of model parameters making it more convenient to use. In addition, we find a relation between the parameter 𝜅 and the resistance per square widely used in the description of thin conducting layers. В различных оптических устройствах часто применяют слои с толщиной, много меньшей длины волны. Такие слои могут использоваться в качестве просветляющих плёнок, поглотителей, катализаторов или функциональных покрытий. Для расчёта оптических систем, содержащих сверхтонкие слои, важно развить их корректное описание, включающее необходимый минимум электродинамических параметров. Мы предлагаем описание произвольного неоднородного сверхтонкого слоя с помощью поверхностной диэлектрической проницаемости 𝜅, не требующее знания толщины слоя. При этом мы показываем, что 𝜅 есть скалярная комплексная величина, т.е. предложенный подход не включает в себя рассмотрение анизотропных свойств слоя. Для подтверждения предложенного метода мы проводим обработку измеренных спектров эллипсометрии и показываем, что описание слоя с помощью 𝜅 не увеличивает существенно погрешность по сравнению с описанием через однородный слой конечной толщины, но при этом уменьшает число параметров модели, делая её более удобной для применения. Помимо этого, мы находим связь параметра 𝜅 с широко используемой при описании тонких слоёв величиной – сопротивлением на квадрат. |
| Document Type: | Research |
| DOI: | 10.24412/2949-0553-2024-513-04-13 |
| Rights: | CC BY |
| Accession Number: | edsair.doi...........312014a4e3e3d8bfc67d89cdd9aac5dd |
| Database: | OpenAIRE |
| DOI: | 10.24412/2949-0553-2024-513-04-13 |
|---|