Analysis of the structure of interference coatings for the optimization of the parameters of narrowband optical filters

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorVoronko, Andriy
dc.contributor.authorNovikov, Denys
dc.contributor.authorVerbitskiy, Dmytro
dc.contributor.authorVoloshyn, Oleksandr
dc.contributor.authorBelkevych, Oleksii
dc.date.accessioned2025-03-25T10:10:40Z
dc.date.available2025-03-25T10:10:40Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractTo monitor the parameters of semiconductor layers deposited from solid solutions of A3B5 compounds during the epitaxy, optical control methods are used. The choice of optical monitoring methods is determined by the reactor design, which requires non-contact, fast, and precise measuring of wafer surface parameters. During the growth of epitaxial layers, the deposition of semiconductor compounds causes changes in the optical parameters of the wafer surface. To ensure precise measurements, it is essential to monitor these parameters within a narrow spectral range. In electro-optical monitoring systems, narrowband interference filters are used to select the desired spectrum. However, this type of filters is sensitive to several factors, such as environmental conditions, aging of the coating, and the angle of incidence. As a result, the manufacturing of narrowband optical filters with stable and precisely controlled optical characteristics presents a complex challenge. This article analyzes the impact of various factors on the optical characteristics of interference coatings. Quantitative analysis of these shows that shift of the selected spectral band with central wavelength λmax can approach or even exceed the full width at half maximum (FWHM). These changes in the optical characteristics of narrowband filters lead to a decrease in the accuracy required for optical monitoring during epitaxial processes, which leads to inaccuracies in measurements. The results of this analysis will guide the optimization of thin-film structures used in narrowband optical filters. The study of the shift in the selected band also enables, within certain limits, controlled changes to λmax or the compensation of its shift its shift during regular factor variations. Ultimately, it enables to take these changes into account when designing electro-optical systems for monitoring the epitaxial growth of semiconductor heterostructures, which increases the accuracy and stability of optical measurements in the required accuracy range.
dc.description.abstractotherДля контролю параметрів напівпровідникових шарів, отриманих із твердих розчинів сполук А3В5 під час епітаксії, використовуються оптичні методи. Вибір методів оптичного моніторингу визначається конструкцією реактора, яка вимагає безконтактних, швидких і точних методів вимірювання параметрів поверхні підкладок. Під час росту епітаксійних шарів осадження напівпровідникових сполук викликає зміну оптичних параметрів поверхні пластини. Для забезпечення точних вимірювань необхідний контроль даних параметрів у вузькому спектральному діапазоні. В електрооптичних системах моніторингу для виділення необхідного спектру використовуються вузькосмугові інтерференційні фільтри. Однак, цей тип фільтрів чутливий до ряду факторів, таких як умови навколишнього середовища, старіння покриття та кут падіння. Як результат, виготовлення вузькосмугових оптичних фільтрів зі стабільними та точно контрольованими оптичними характеристиками представляє комплексну задачу. У статті проаналізовано вплив різних факторів на оптичні характеристики інтерференційних покриттів. Кількісний аналіз показує, що зсув виділеної смуги спектру з центральною довжиною хвилі λmax може наближатися до або навіть перевищувати повну ширину на половині максимуму (FWHM). Ці зміни в оптичних характеристиках вузькосмугових фільтрів призводять до зниження точності вимірювань параметрів епітаксійних шарів. Результати цього аналізу сприятимуть оптимізації конструкції тонкоплівкових структур, що використовуються в вузькосмугових оптичних фільтрах. Дослідження зміщення виділеної смуги також дозволяє здійснювати у деяких межах контрольовану зміну λmax або враховувати її зміщення при регулярній зміні факторів. У кінцевому підсумку, це дозволяє врахувати ці зміни під час проектування електрооптичних систем для моніторингу епітаксійного росту напівпровідникових гетероструктур, що підвищує точність і стабільність оптичних вимірювань у необхідному діапазоні точності.
dc.format.pagerangeС. 18-23
dc.identifier.citationAnalysis of the structure of interference coatings for the optimization of the parameters of narrowband optical filters / Andriy Voronko, Denys Novikov, Dmytro Verbitskiy, Oleksandr Voloshyn, Oleksii Belkevych // Вісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць. – 2024. – Вип. 68(2). – С. 18-23. – Бібліогр.: 12 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/doi.org/10.20535/1970.68(2).2024.318177
dc.identifier.orcid0000-0003-2899-963X
dc.identifier.orcid0000-0001-5160-7214
dc.identifier.orcid0000-0002-1295-9601
dc.identifier.orcid0009-0001-7177-6573
dc.identifier.orcid0009-0001-0977-1034
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/73056
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofВісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць, 2024, Вип. 68(2)
dc.rights.uriCreative Commons Attribution 4.0 International License.
dc.subjectinterference coatings
dc.subjectnarrowband filters
dc.subjectoptical properties
dc.subjectstability of characteristics
dc.subjectMOCVD
dc.subjectінтерференційні покриття
dc.subjectвузькосмугові фільтри
dc.subjectоптичні властивості
dc.subjectстабільність характеристик
dc.subjectГФЕ МОС
dc.subject.udc681.7:535.374
dc.titleAnalysis of the structure of interference coatings for the optimization of the parameters of narrowband optical filters
dc.title.alternativeАналіз структури інтерференційних покриттів для оптимізації параметрів вузькосмугових оптичних фільтрів
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
318177-739000-1-10-20241224.pdf
Розмір:
431.12 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник КПІ. Серія Приладобудування: збірник наукових праць, Вип. 68(2)