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    [技术]SiO2膜层的可变角椭圆偏振光谱(VASE)分析 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-05-08
    可变角度椭圆偏振光谱仪(VASE)是一种常用的技术,由于其对光学参数的微小变化具有高灵敏度,而被用在许多使用薄膜结构的应用中,如半导体、光学涂层、数据存储、平板制造等。在本用例中,我们演示了VirtualLab Fusion中的椭圆偏振分析器在二氧化硅(SiO2)涂层上的使用。对于系统的参数,我们参考Woollam等人的工作 "可变角度椭圆偏振光谱仪(VASE)概述。I. 基本理论和典型应用",并研究该方法对轻微变化的涂层厚度有多敏感。 r ;RYGLx  
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    任务描述 ny5 P*yWEh  
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    ca g5w~Px  
    镀膜样品 ("2X8(3z  
    关于配置堆栈的更多信息。 ez ,.-@O  
    利用界面配置光栅结构 &<V U}c^!  
    一般光栅组件能够对周期性结构进行建模。在各向同性的情况下,使用一个非常小的周期,以确保只有0阶会传播。二氧化硅层也是根据参考文献来定义的。 0K%okq|n  
    - 涂层厚度:10纳米 ]y_ :+SHc  
    - 涂层材料。二氧化硅 HAxLYun(3w  
    - 折射率:扩展的Cauchy模型。 'x*C#mt  
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    𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 Qr$'Q7  
    - 基板材料:晶体硅 2/&=:,"t,B  
    - 入射角度。75° ba|xf@=&  
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    椭圆偏振分析仪 #n>U7j9`O  
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    椭圆偏振分析仪用于计算相位差𝛥,以及反射光束的振幅分量Ψ。  XIInI  
    有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 4$xVm,n|  
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    椭圆偏振分析仪
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    总结 - 组件... Hr?lRaV  
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    4z<c8 E8  
    J&A1]T4d  
    椭圆偏振系数测量 {`!6w>w0  
    KU|W85ye  
    椭圆偏振分析仪测量反射系数(s-和p-极化分量)的比率𝜌,并输出相位差𝛥,以及振幅分量Ψ,根据 @z1QoZ^w  
    YV.' L  
    &-=~8  
    w}3N!jNDv  
    在VirtualLab Fusion中,复数系数𝑅p和𝑅s是通过应用严格耦合波分析(RCWA),也被称为傅里叶模态法(FMM)来计算。因此,在研究光栅样品的情况下,这些系数也可以是特定衍射阶数的瑞利系数。 2;v:Z^&  
    oco,sxT  
    syl7i>P  
    //7YtK6  
    椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 UIAazDyC  
    X:i?gRy"  
    为了评估椭偏仪对涂层厚度即使是非常小的变化的敏感性,对10纳米厚的二氧化硅层和10.1纳米厚的二氧化硅膜的结果进行了比较。即使是厚度的微小变化,1埃的差异也高于普通椭圆偏振的分辨率(0.02°为𝑇,0.1°为𝛥*)。因此,即使是涂层中的亚纳米变化也可以通过椭偏仪来测量。 %'KRbY  
    ?X|)0o  
    7Eyi~jes  
    * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) XDPR$u8hM  
    X:W\EeH  
    仿真结果与参考文献的比较 d5'Q 1"{  
    0AO^d[v  
    被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 v9f+ {Y%-  
    H$I~Vz[\yb  
    u@_|4Bp,"  
    #/YS  
    VirtualLab Fusion技术 eK7A8\;e  
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