Лазерная интерференционная холоэллипсометрия in situ с нормальным…
7
(14) для эталона позволяет получить универсальные соотношения для
приведенных нормированных сигналов от образца
S
в виде
( )
(
)
(
)
пр
2
2
cos cos
sin
p
i
r
r
ζ
ζ η
η
⎡
⎤
Δ Δϕ =
α Δϕ − ϕ +
α Δϕ − ϕ +
⎣
⎦
(
)
(
)
(
)
2 sin 2 cos
cos
;
ps
ps
q
r
r
ζ
ζ
η
η
⎡
⎤
+
α
Δϕ − ϕ + Δϕ −
Δϕ − ϕ + Δϕ
⎣
⎦
(15)
(
)
(
)
(
)
пр
2
2
sin cos
cos
s
t
i
r
r
ζ
ζ η
η
⎡
⎤
Δ Δϕ =
α Δϕ − ϕ +
α Δϕ − ϕ +
⎣
⎦
(
)
(
)
(
)
1 2 sin 2 cos
cos
.
ps
ps
q
r
r
ζ
ζ
η
η
⎡
⎤
+
α
Δϕ − ϕ − Δϕ −
Δϕ − ϕ − Δϕ
⎣
⎦
(16)
Сумма
( )
( )
( )
пр
пр
пр
p
s
i
i
i
Δ Δϕ = Δ Δϕ + Δ Δϕ
приведенных нормиро-
ванных сигналов для
р
- и
s
-поляризаций (15) и (16) есть линейная
функция аргумента
sin 2 :
α
( )
пр
sin 2 ,
i
A B
Δ Δϕ = +
α
(17)
где
A
и
B
— коэффициенты пропорциональности, зависящие от
.
Δϕ
Производная от выражения (17) по азимуту
α
позволяет найти
положение его экстремума
экс
α
и, следовательно, нулевого азимута
( 0).
α =
Выражения (15) и (16) при совмещении направлений оптиче-
ской оси
ζ
двумерного кристалла и собственной линейной
р
-поляри-
зации светоделителя BS3 (при азимуте
0)
α =
существенно упроща-
ются:
( )
( )
( )
пр
( , )
,
,
cos
.
p s
i
r
ζ η
ζ η
⎡
⎤
Δ Δϕ =
Δϕ − ϕ
⎣
⎦
(18)
Фазовая модуляция интенсивности излучения (8) на частоте
Ω
в
опорном плече интерферометра (см. рис. 1) трансформирует соотно-
шения (18) к виду
(
)
( )
( )
пр
0
0
( , )
,
,
cos
.
p s
i
r
ζ η
ζ η
⎡
⎤
Δ Δϕ =
Δϕ − ϕ
⎣
⎦
(19)
Синусное
F
S
и косинусное
F
C
фурье-преобразования приве-
денных нормированных сигналов
(
)
0
i
Δ Δϕ
(19) дают искомые
S
F
- и
C
F
-фурье-образы полного комплексного фурье-преобразования [5]:
(
)
( )
( )
пр
0
( , )
,
,
cos
;
F
p s
S i
r
ζ η
ζ η
⎡
⎤
Δ Δϕ =
ϕ
⎣
⎦
(20)
(
)
( )
( )
пр
0
( , )
,
,
sin .
F
p s
C i
r
ζ η
ζ η
⎡
⎤
Δ Δϕ =
ϕ
⎣
⎦
(21)
