Оптические коэффициенты пленок меди нанометровой толщины в диапазоне 9--11 GHz

Abstract

The reflection, transmission, and absorption coefficients of ultrathin copper films on a quartz substrate in a waveguide at frequencies of 9–11 GHz were measured. Films less than 5 nm thick are almost completely oxidized and transparent to microwave radiation. A conductive layer is formed when the film thickness exceeds 5 nm, however, the reflection coefficient increases with a thickness in the range of 5-15 nm more slowly than it follows from calculations utilized the model conductivity of a continuous film. The results can be explained by the morphology of the films.

Приближенные Граничные Условия Для Задачи Нахождения Оптических Коэффициентов Ультратонких Металлических Пленок В СВЧ И ТГЦ Диапазонах

“…Для применимости предлагаемых граничных условий требуется, чтобы p 1 ≪ 1, что противоречит условию применимости метода ВКБ. Например, для пленок меди на частоте 10 GHz k max ∼ 3 • 10 6 m −1 , h m ≈ 10 nm [10], откуда следует, что…”

“…6 символами показана средняя удельная проводимость пленки меди в зависимости от толщины, рассчитанная по измеренным значениям коэффициента отражения R в волноводе на частоте 9 GHz, которые приведены на рис. 5 в работе [10].…”

“…Одним из основных способов исследования тонких пленок являются волноводные измерения оптических коэффициентов в сантиметровом [8][9][10], миллиметровом [11] и субмиллиметровом [12] диапазонах длин волн. Измерения проводятся с двухслойной системой в виде диэлектрической подложки с напыленной на нее металлической пленкой.…”

“…Измерения проводятся с двухслойной системой в виде диэлектрической подложки с напыленной на нее металлической пленкой. Между тем, поскольку формулы для оптических коэффициентов такой системы весьма громоздки [10], большинство авторов при теоретическом описании так или иначе исключают наличие подложки.…”

“…Зависимости оптических коэффициентов R (кривые 1, 3, 5), T (кривые 2, 4, 6) от толщины пленки h с неоднородным распределением проводимости по толщине (28), рассчитанные МП (кривые 1, 2), ЧМ (кривые 1, 2) и МУ (кривые 5, 6). Зависимость средней удельной проводимости пленки меди σ от толщины, рассчитанная по измеренным значениям коэффициента отражения R на частоте 9 GHz[10] (символы). Зависимость проводимости пленки меди, построенная по формуле Фуша в предположении равномерного распределения проводимости пленки по толщине, показана сплошной линией.…”