Эллипсометрический комплекс предназначен для изучения свойств пленок в ходе быстрых (импульсных) высокотемпературных нагревов. Разработанный аналитический комплекс включает в себя эллипсометр высокого временного разрешения для измерения оптических характеристик, систему нагрева образцов, систему контроля температуры и управляющий вычислительный комплекс. Оптическая схема эллипсометра описана в [1]. Для повышения локальности измерений свет фокусируется на образец в пятно диаметром 50 мкм с помощью микрообъектива высокого поляризационного качества. Для экранировки измерительного тракта эллипсометра от теплового излучения, которое возникает при высоких температурах нагрева, используется специальный комбинированный светофильтр в паре с диафрагмой.

Нагревательный элемент представляет собой тонкую пластину из низкоомного кремния, расположенного на кварцевом пьедестале. Нагрев проводится путем пропускания тока через кремний. Для контроля температуры используется хромель-алюмелевая термопара, спай которой прижимается к поверхности образца в непосредственной близости от светового зондирующего пятна эллипсометра.

Аналоговые сигналы с фотоприемников и термопары обрабатываются с помощью электронной системы – контроллера, где каждый сигнал оцифровывается отдельной микросхемой АЦП. Это позволяет достичь одновременности измерения всех сигналов, а следовательно, повысить быстродействие и точность измерений. Цифровой код с АЦП считывается микроконтроллером, который усредняет и накапливает данные. Микроконтроллер также отвечает за временную диаграмму измерений.

Процесс измерений на эллипсометре полностью автоматизирован и выполняется под управлением персонального компьютера, по запросам которого микроконтроллер осуществляет передачу накопленных данных. Использование гальванической развязки повышает помехоустойчивость аналоговой части прибора и дает большую гибкость при использовании эллипсометра в технологических комплексах.

Программа управления комплексом контролирует процесс измерений и по полученным данным позволяет рассчитывать эллипсометрические параметры  и  и температуру образца. В программе также заложены обширные возможности по анализу результатов измерений: определение оптических постоянных исследуемой поверхности, показателя преломления и толщины пленок.

Технические характеристики прибора

Параметр	Значение
Оптическая часть
Длина волны света He-Ne лазера, нм	632.8
Диаметр зондирующего пятна, мкм	50
Толщина измеряемых пленок, нм	от 1 до 4000
Погрешность измерения толщины, нм	0.5
Погрешность изм-я показателя преломления	0.005
Электронная часть
Количество измерительных каналов, шт	4 фотоприемника + 1 термопара
Одновременность измерения сигналов, нс	10
Время получения усредненного значения, мс	1
Потребляемая мощность, Вт	1
Нагреватель
Максимальный размер образца, мммм	53
Максимальная температура нагрева, С	1100
Предельная скорость нагрева, С/сек	500
Общие данные
Габариты эллипсометра, мм3	900340230
Масса эллипсометра, кг	20

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. 
   С.В. Рыхлицкий, В.А. Швец, С.И. Чикичев, В.Ю. Прокопьев,Е.В. Спесивцев, Эллипсометрический комплекс для исследования быстропротекающих высокотемпературных процессов. Автометрия, том 40, № 6, 2004 г., с. 61-69