Отражение света ТЕ поляризации от металлической пленки в условиях аномального скин-эффекта

Abstract

Развита теория оптического скин-эффекта применительно к возбуждению металлической пленки наклонно падающей плоской волной ТЕ поляризации. Методом возмущений получены аналитические выражения для напряженности элек- трического поля в пленке и для коэффициента отражения света от пленки, в которых разделены вклады нормального и аномального скин-эффектов. Количественно исследованы угловые спектры отражательной способности Ag, Au и Ti пленок. Показано, что точность приближения нормального скин-эффекта снижается по мере уменьшения толщины пленки. Использование данного приближения при решении обратной оптической задачи рефлектометрии Ag и Au пленок толщиной в несколько нанометров привело к существенным погрешностям для восстанавливаемых параметров пленок.

The theory of optical skin effect at the excitation of a metallic film by an obliquely incident TE polarized plane wave is developed. Analytical expressions for the electric field in the film and for the film reflectance that contain separated contributions of the normal and anomalous skin effects are obtained with the use of the perturbation method. Angular reflectance spectra for Ag, Au and Ti films are investigated numerically. It is shown, that the accuracy of the normal skin effect approximation is reduced with decreasing of the film thickness. The use of this approximation in solving of the inverse problem of optical reflectometry of Ag and Au films of few nanometers in thickness led to significant errors for the reconstructed parameters of the films.