JPH02262037A - 光吸収係数の測定装置 - Google Patents
光吸収係数の測定装置Info
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- JPH02262037A JPH02262037A JP8310389A JP8310389A JPH02262037A JP H02262037 A JPH02262037 A JP H02262037A JP 8310389 A JP8310389 A JP 8310389A JP 8310389 A JP8310389 A JP 8310389A JP H02262037 A JPH02262037 A JP H02262037A
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Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は半導体、絶縁体、或は金属等の薄膜の光吸収係
数測定装置に関する。
数測定装置に関する。
（ロ）従来の技術
薄膜の光吸収係数を測定する方法としては従来光透過率
Ｔと光反射率Ｒを測定し、両車Ｔ、Ｒの二つの光吸収係
数ａ、に関する理論的な連立方程式を解くことによって
、目的の光吸収係数ａ、を、にめていた（Ｓ、Ｇ、Ｔｏ
ｍｌｉｎ ｅｔ ａｌ、 Ｊ、ＰＨＹＳ、 Ｄ２−１
（１９６８）Ｐ １６６７−１６７１参照）。
Ｔと光反射率Ｒを測定し、両車Ｔ、Ｒの二つの光吸収係
数ａ、に関する理論的な連立方程式を解くことによって
、目的の光吸収係数ａ、を、にめていた（Ｓ、Ｇ、Ｔｏ
ｍｌｉｎ ｅｔ ａｌ、 Ｊ、ＰＨＹＳ、 Ｄ２−１
（１９６８）Ｐ １６６７−１６７１参照）。
しかしながら上記方法では、光干渉が顕著な波長領域に
おいて第１図に示すように光透過率Ｔや光反射率Ｒのふ
れが大きくなり、光吸収係数α、の測定精度が悪くなっ
ていた。従って光吸収係数α、を精度良く測定できるの
は、光干渉が顕著でない波長領域に限られてしまってい
た。
おいて第１図に示すように光透過率Ｔや光反射率Ｒのふ
れが大きくなり、光吸収係数α、の測定精度が悪くなっ
ていた。従って光吸収係数α、を精度良く測定できるの
は、光干渉が顕著でない波長領域に限られてしまってい
た。
（ハ）発明が解決しようとする課題
本発明が解決しようとする課題は光干渉が顕著に見られ
る波長領域において、光吸収係数ａｋを光−Ｆ渉が顕著
でない領域と同様に精度良く測定できる演算上の手法を
開発することである。
る波長領域において、光吸収係数ａｋを光−Ｆ渉が顕著
でない領域と同様に精度良く測定できる演算上の手法を
開発することである。
（ニ）課題を解決するための手段
薄膜の光透過率Ｔと光反射率Ｒとを検出する検出器と、
該検出器の光透過率Ｔ及び光反射率Ｒのデータに基づい
てＴ／（１−Ｒ）の演算を行いその演算結果を用゛いて
前記薄膜の光吸収係数を算出するマイクロプロセッサと
より成る。
該検出器の光透過率Ｔ及び光反射率Ｒのデータに基づい
てＴ／（１−Ｒ）の演算を行いその演算結果を用゛いて
前記薄膜の光吸収係数を算出するマイクロプロセッサと
より成る。
（ホ）作用
光透過率Ｔと光反射率Ｒはその光干渉領域において相補
関係に近い状態にあり、即ち光透過率Ｔの高い波長では
光反射率Ｒが低く、逆に光透過率Ｔの低いところでは光
反射率Ｒが高くなる。このためＴ／（１−’Ｒ）の演算
を行ってやれば、双方が打ち消しあって光干渉による測
定値の変動が緩和される。
関係に近い状態にあり、即ち光透過率Ｔの高い波長では
光反射率Ｒが低く、逆に光透過率Ｔの低いところでは光
反射率Ｒが高くなる。このためＴ／（１−’Ｒ）の演算
を行ってやれば、双方が打ち消しあって光干渉による測
定値の変動が緩和される。
（へ）実施例
以下本発明を図面の一実施例について詳細に説明する。
第１図に本発明光吸収係数の測定装置の一実施例を示す
。同図において、（Ｌ）はハロゲンランプ光源、（Ｍｌ
）〜（Ｍ３）はミラー、（Ｓ）は薄膜の試料、（ＬＳ）
は参照光、（ＬＤ）は検出光、（Ｄ）は両番照光（Ｌ５
）と検出光（Ｌｏ）とを入力し１反射率Ｒ（第１図上側
）、若しくは透過率Ｔ（同図下側）を検出する検出器、
（ＭＣ）は前記検出器（Ｄ）空の出力データＲ又はＴよ
り光吸収係数ａｋを算出するマイクロプロセンサである
。
。同図において、（Ｌ）はハロゲンランプ光源、（Ｍｌ
）〜（Ｍ３）はミラー、（Ｓ）は薄膜の試料、（ＬＳ）
は参照光、（ＬＤ）は検出光、（Ｄ）は両番照光（Ｌ５
）と検出光（Ｌｏ）とを入力し１反射率Ｒ（第１図上側
）、若しくは透過率Ｔ（同図下側）を検出する検出器、
（ＭＣ）は前記検出器（Ｄ）空の出力データＲ又はＴよ
り光吸収係数ａｋを算出するマイクロプロセンサである
。
尚第１図上側と下側の光源（Ｌ）から検出器（Ｄ）まで
のシステムは共通であり、試料（Ｓ）はしたかって全く
同じものである。実際には、最初に検出？５（Ｄ）を介
して反射率Ｒを測定し、その後ミラー（Ｍｌ）〜（■３
）の配置を換えて透過率Ｔを測定し、両方のデータが出
揃った上で光吸収係数α。
のシステムは共通であり、試料（Ｓ）はしたかって全く
同じものである。実際には、最初に検出？５（Ｄ）を介
して反射率Ｒを測定し、その後ミラー（Ｍｌ）〜（■３
）の配置を換えて透過率Ｔを測定し、両方のデータが出
揃った上で光吸収係数α。
を検出することになる。
次に第２図は膜厚的１μｍのａ −３ｉ：Ｈの透過率Ｔ
、反射率Ｒ１及び透過率Ｔ／（１−反射率Ｒ）の波長に
対するデータを示す。同図から明らかなように反射率Ｒ
１透過率Ｔは共に波長６００ｎｍから８００ｎｍの範囲
で干渉が顕著である。
、反射率Ｒ１及び透過率Ｔ／（１−反射率Ｒ）の波長に
対するデータを示す。同図から明らかなように反射率Ｒ
１透過率Ｔは共に波長６００ｎｍから８００ｎｍの範囲
で干渉が顕著である。
ところで上記Ｔ／（１−Ｒ）と光吸収係数ａ２都の間に
は以下の関係がある。
は以下の関係がある。
但し、Ｒ：光反射率、Ｔ：光透過率
ｒ＋＋ｌｔ＋＋ｌ”□、 ＲＩＢ＝ｌｒｔｌ４に
１１、：媒質にの屈折率、ａ、：媒質にの光吸収係数（
媒質０．１．２，３はそれぞれ空気、ａ−３ｉ：）ｌ、
ヴラス、空気である） 八：光の波長、ｄ ： ａ−３ｉ）ｌの膜厚さて前記（
１）式の値は光透過率Ｔ及び光反射率Ｒの測定データよ
り算出でき、且つ第２図から明らかなようにＴ／（１−
Ｒ）は、波長４００ｎｍ−８００ｎｍにわたって光干渉
が除去されているから山式をα、について解けば、光吸
収係数ａ、が求められる。こうして得られた光吸収係数
α、の波、長に対するデータを第３図に示す（但し、こ
の実施例では透過率Ｔ、反射率Ｒの測定機の精度が、±
３％程度であるので、３％＜Ｔ／（１−Ｒ）く９７％の
範囲、即ち約５５０ｎｍ−７７０ｎｍの範囲で光吸収係
数を測定した。後述する実施例においても、光吸収係数
の測定精度は測定方法ではなく使用される測定機の精度
で律速されている）。
媒質０．１．２，３はそれぞれ空気、ａ−３ｉ：）ｌ、
ヴラス、空気である） 八：光の波長、ｄ ： ａ−３ｉ）ｌの膜厚さて前記（
１）式の値は光透過率Ｔ及び光反射率Ｒの測定データよ
り算出でき、且つ第２図から明らかなようにＴ／（１−
Ｒ）は、波長４００ｎｍ−８００ｎｍにわたって光干渉
が除去されているから山式をα、について解けば、光吸
収係数ａ、が求められる。こうして得られた光吸収係数
α、の波、長に対するデータを第３図に示す（但し、こ
の実施例では透過率Ｔ、反射率Ｒの測定機の精度が、±
３％程度であるので、３％＜Ｔ／（１−Ｒ）く９７％の
範囲、即ち約５５０ｎｍ−７７０ｎｍの範囲で光吸収係
数を測定した。後述する実施例においても、光吸収係数
の測定精度は測定方法ではなく使用される測定機の精度
で律速されている）。
第４図は膜厚的０．１ μｍのａ−５ｉＣ：Ｈの透過率
Ｔ反射率Ｒ及びＴ／（１−Ｒ）の波長に対する測定デー
タを示す。このデータをもとに、前記（１）式より得ら
れた光吸収係数α、の波長に対する値を第５図に示す。
Ｔ反射率Ｒ及びＴ／（１−Ｒ）の波長に対する測定デー
タを示す。このデータをもとに、前記（１）式より得ら
れた光吸収係数α、の波長に対する値を第５図に示す。
この図から明らかなように、波及的１１００ｎ〜５５０
ｎｍの範囲で光干渉による影響を殆ど受けること無く光
吸収係数が観測されている。
ｎｍの範囲で光干渉による影響を殆ど受けること無く光
吸収係数が観測されている。
又第６図は膜厚的０．５μｍの透明電極であるｒＴｏ（
酸化インジウム錫）の透過率Ｔ、反射率Ｒ及びＴ／（１
−Ｒ）の波長に対する測定データを示す。このデータを
もとに、前記山式より得られた光吸収係数ａ、の波長に
対する値を第７図に示す。この図から明かなように波長
的３５０ ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲で光吸収係数が光
干渉の影響を受けること無＜ｉ測されている。
酸化インジウム錫）の透過率Ｔ、反射率Ｒ及びＴ／（１
−Ｒ）の波長に対する測定データを示す。このデータを
もとに、前記山式より得られた光吸収係数ａ、の波長に
対する値を第７図に示す。この図から明かなように波長
的３５０ ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲で光吸収係数が光
干渉の影響を受けること無＜ｉ測されている。
（ト）発明の効果
以上の説明の如く本発明によれば光干渉が顕著な薄膜の
光吸収係数を精密に測定することができ１９１えば薄膜
太陽電池等の光学デバイス設計を精密に行うことが可能
となる効果が生まれる。
光吸収係数を精密に測定することができ１９１えば薄膜
太陽電池等の光学デバイス設計を精密に行うことが可能
となる効果が生まれる。
第１図は本発明装置の一実施例を示すブロック図、第２
図はａ−３ｉ：Ｈの光干渉除去の例を示す図、茅３図は
第２図の結果得られた光吸収係数を示す１第４図及び第
５図はａ−５ｉＣ：）Ｉの場合のそれぞれ第２図及び第
３図に相当する図、第６図及び第７図はＩＴＯの場合の
それぞれ第２図及び第３図に相当する図である。 （Ｄ）・検出器、（ＭＣ）・・・マイクロプロセッサ。 （’／、） − １ｏｇ （’？０１にりｌｔＪ二ｃｍ）（’／、 ） −ｌ ｏｇ （尤−臣す又１！、牧Ｃ酊１）−先喝収１
（坂（Ｃ舘１）
図はａ−３ｉ：Ｈの光干渉除去の例を示す図、茅３図は
第２図の結果得られた光吸収係数を示す１第４図及び第
５図はａ−５ｉＣ：）Ｉの場合のそれぞれ第２図及び第
３図に相当する図、第６図及び第７図はＩＴＯの場合の
それぞれ第２図及び第３図に相当する図である。 （Ｄ）・検出器、（ＭＣ）・・・マイクロプロセッサ。 （’／、） − １ｏｇ （’？０１にりｌｔＪ二ｃｍ）（’／、 ） −ｌ ｏｇ （尤−臣す又１！、牧Ｃ酊１）−先喝収１
（坂（Ｃ舘１）
Claims (1)
- （１）薄膜の光透過率Ｔと光反射率Ｒとを検出する検出
器と、該検出器の光透過率Ｔ及び光反射率Ｒのデータに
基づいてＴ／（１−Ｒ）の演算を行いその演算結果を用
いて前記薄膜の光吸収係数を算出するマイクロプロセッ
サとより成ることを特徴とする光吸収係数の測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8310389A JP2703324B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 光吸収係数の測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8310389A JP2703324B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 光吸収係数の測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02262037A true JPH02262037A (ja) | 1990-10-24 |
| JP2703324B2 JP2703324B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=13792858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8310389A Expired - Fee Related JP2703324B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 光吸収係数の測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2703324B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003060458A1 (en) * | 2002-01-17 | 2003-07-24 | Agilent Technologies, Inc. | Determination of optical properties of a device under test in both directions in transmission and in reflection |
| CN104871042A (zh) * | 2012-12-21 | 2015-08-26 | 皮克斯特隆尼斯有限公司 | 用于显示设备的干涉式光吸收结构 |
| RU2772310C1 (ru) * | 2021-07-07 | 2022-05-18 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Способ определения коэффициентов поглощения прозрачных пленкообразующих материалов |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP8310389A patent/JP2703324B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003060458A1 (en) * | 2002-01-17 | 2003-07-24 | Agilent Technologies, Inc. | Determination of optical properties of a device under test in both directions in transmission and in reflection |
| CN104871042A (zh) * | 2012-12-21 | 2015-08-26 | 皮克斯特隆尼斯有限公司 | 用于显示设备的干涉式光吸收结构 |
| RU2772310C1 (ru) * | 2021-07-07 | 2022-05-18 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Способ определения коэффициентов поглощения прозрачных пленкообразующих материалов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2703324B2 (ja) | 1998-01-26 |
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