Po spuštění newAD2 není definovaný žádný model, který by umožnoval simulovat nebo fitovat optická data. Model se zavede příkazem:
newAD2> model modelfile
kde modelfile
je textový soubor definující model.
Pro newAD2 je závazný pouze první řádek tohoto souboru ve tvaru:
newAD2: model sid
kde sid
je jméno implementovaných fyzikálních modelů. V současnosti jsou implementovány pouze modely pro optiku
tenkých vrstev a tedy sid
může nabývat pouze hodnoty OTF
.
Příkaz model
tedy nejprve přečte první řádek modelfile
.
Poté spustí slaveAD2-sid
na hlavním počítači a předá mu informace o experimentálních datech
spolu se zbytkem předzpracovaného definičního souboru modelfile
.
Předzpracování
Předzpracování je řízeno dvěma speciálními znaky:
- !
Uvozuje poznámku, tj. znaky od prvního výskytu znaku "!" do konce řádku nejsou předané ke zpracování.
- #
Řádky, které obsahují znak "#" v případě použití multisample módu jsou naklonované a expandované do čísel vzorků.
OTF modelfile
Formát souboru modelfile
pro optiku tenkých vrstev je následující:
newAD2: model OTF structural parameters: ... media: ... boundary systems: ... sample measurements: ... functions: ... modeled functions: ...
kde "...
" nahrazují skutečné definice. Pořadí jednotlivých sekcí není závazné, je ale nutné dodržet zásadu, že objekt musí být vždy předem
definován a poté teprve použitý. Z tohoto pravidla je výjimka v definici rozsahu strukturního parametru.
structural parameters:
V této sekci je uveden seznam strukturních parametrů, které budou použity pro popis vzorků.
Formát:
id [= value] : nice_id : range [unit]
Více informací naleznete na stránce Strukturní parametry.
media:
V této sekci jsou definované média (dielektrické tenzory) vyskytující se ve všech systémech užitých pro modelování. Disperzní parametry jsou generované automaticky.
Formát:
medium_name = dispersion_model_used
Detailní popis impementovaných modelů nalezneta na stránce Disperzní modely.
boundary systems:
V této sekci jsou definované Yehovy matice reprezentující povrchy systémů, které mohou být použity pro definici strukturních modelů za pomocí Yehova maticového formalismu. Tento maticový formalismus používá matice rozhraní a přenosové matice a taktéž složitější konstrukty, pomocí, kterých definujeme komplikované systémy.
Formát:
boundary_name = definition
Popis impementovaných komplexních 4×4 Yehových matic nalezneta na stránce Yehovy matice.
sample measurements
V této sekci jsou definované Muellerovy matice reprezentující různé optické systémy.
Formát:
measurement_name = definition
Popis impementovaných reálných 4×4 Muellerových matic nalezneta na stránce Muellerovy matice.
functions
Tato sekce je věnovaná pro definice funkcí optických veličin, které program jednak může fitovat nebo vypočítat na základě zvoleného modelu. Zde se musí uvést všechny experimentální funkce. Formát identifikátoru experimentálních funkcí je pevně dán. Jednotlivé identifikátory experimentálních funkcí se oddělí čárkami, následuje znak pomlčka oddělující identifikátor měření a dále následuje v hranatých závorkách číslo vzorku. Formát
function_id = definition
Příklad
Is,Ic,In-UVV[1] = IsIcIn(EUVV)
Program pouze kontroluje zda-li se počet návratových hodnot shoduje s dimenzí vektoru (počtem identifikátorů) na levé straně. Nekontroluje tedy jména identifikátoru. Seznam implementovaných funkcí lze nalézt na stránce Funkce.
modeled functions
Zde jsou definované rozsahy proměnných, pro které se budou počítat funkce dříve definované v sekci functions.
Výpočet se provede zavoláním příkazu calculation
nebo automaticky při fitování pokaždé, když algoritmus nalezne nové parametry modelu. Formát je následující
function_id(var1=min[~max:number_of_points[:distribution]])
kde identifikátor funkce je totožný s jedním identifikátorem uvedeným v sekci functions. V závorce jsou uvedeny
čárkami oddělené identifikátory proměnných, kde ty co nejsou uvedenu se předpokládají v přednastavených hodnotách.
Hodnoty proměnných jsou uvedeny pomocí číselné konstanty nebo ve formě intervalu hodnot mezi min
a max
a počtu bodů v intervalu. Hodnota distribution
může být buď lin
nebo exp
a přestavuje lineární nebo expomenciální distribuci proměnných
(hodnotu lin
není nutné uvádět).
Vzorový modelfile
Zde uvedeme vzorový příklad modelu pro fitování neznámé tenké vrstvy popsané pomocí univerzálního disperzního modelu (UDM) na křemíku. Optické konstanty křemíku jsou popsané též pomocí UDM s předdefinovanými parametry, které program nalezne v parfile souboru c-Si ve standardním adresáři.
newAD2: model OTF structural parameters: ds = 0.38 : d<sub>s</sub> : [0.1,1] mm ! tloušťka substrátu df = 100 : d<sub>f</sub> : [10,1000] nm ! tloušťka vrstvy media: a = Vacuum ! definition of dispersion model for ambient f = Universal:ex=3:he ! definition of dispersion model for film s = Universal:c-Si ! definition of dispersion model for substrate boundary systems: Mf = B(a,f)*T(f,df)*B(f,s) ! Description of front side of the system Mb = B(a,s) ! Description of the system backside sample measurements: EUVV = Slab(R,Mf,Mb,s,ds,UVISEL) ! Description of the measurements by Mueller matrix: ! Reflectance slab measurement, with front boundary defined by Mf Yeh matrix ! back boundary defined by Yeh matrix Mb, on substrate s with thickness ds and ! measured with UVISEL ellipsometer. functions: Is,Ic,In-UVV = IsIcIn(EUVV) ! Description of measured ellipsometric quantities. n,k-f = OC(f) ! Description of modeled film optical constants n,k-s = OC(s) ! Description of modeled substrate optical constants modeled functions: n,k-f(E=0.005~50:4001:exp) ! Calculation of modeled film optical constants