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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。 0sq=5 BnO  
    \] tq7  
    SS l8  
    23(B43zy  
    任务描述 ;u4@iN}p  
    (O M?aW  
    *+_fP|cv  
    =;~%L  
    镀膜样品 u5  [1Z|O  
    关于配置堆栈的更多信息。 V+4k!  
    利用界面配置光栅结构 Xq=!"E  
    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。 D#vn {^c8O  
    - 涂层厚度:10纳米 jhjW* F<u  
    - 涂层材料。二氧化硅 L%c]%3A  
    - 折射率:扩展的Cauchy模型。 ):|G k Sm  
    [TiT ff&LV  
    𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 pgLzFY['  
    - 基板材料:晶体硅 N7RG5?  
    - 入射角度。75° ae9k[=-  
    -s?dzX  
    a'*5PaXU@/  
    .ruz l(6  
    椭圆偏振分析仪 Thht_3_C,f  
    bc0)'a\  
    $S($97IU=  
    G#9o?  
    椭圆偏振分析仪用于计算相位差𝛥,以及反射光束的振幅分量Ψ。 N \CEocU  
    有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 nzQYn  
    r{Qs9  
    椭圆偏振分析仪
    W<cW;mO  
    ~PU1vbv9T  
    q/d5P  
    H3UX{|[  
    总结 - 组件... .g(\B  
    4 _c:Vl  
    vV:M S O'r  
    o3\SO  
    :*F3  
    @'F8|I 6  
    椭圆偏振系数测量 ei|*s+OZu  
    ^2Fs)19R  
    椭圆偏振分析仪测量反射系数(s-和p-极化分量)的比率𝜌,并输出相位差𝛥,以及振幅分量Ψ,根据 web8QzLLB  
    5tgILxSK  
    #+k .b_LS  
    @ ^XkU(m  
    在VirtualLab Fusion中,复数系数𝑅p和𝑅s是通过应用严格耦合波分析(RCWA),也被称为傅里叶模态法(FMM)来计算。因此,在研究光栅样品的情况下,这些系数也可以是特定衍射阶数的瑞利系数。 NbQMWU~7  
    V{AH\IV-  
    AK*mcTr  
    C-:SQf  
    椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 @kCD.  
    0^)8*O9$  
    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。 >H=Q$gI  
    "t%1@b*u  
    5b{yA~ty  
    * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) =?`y(k4a  
     n_xa)  
    仿真结果与参考文献的比较 CwEWW\Bu  
    K,L>  
    被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 !mErt2UJl  
    qqz,~EhC  
    nM(=bEX  
    @dT: 1s  
    VirtualLab Fusion技术 yTq(x4]  
    }G,SqpcG  
    {Y@-*pL]  
    :)+@qxTy  
    :UJUh/U  
     
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