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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。 BtZm_SeA  
    JDlIf  
    vUA`V\  
    N`fY%"5U>  
    任务描述 :g_ +{4  
    -7Wmq[L /  
    cH ?]uu(  
    <{j9|mt  
    镀膜样品 f}3bYF  
    关于配置堆栈的更多信息。 Yb*}2  
    利用界面配置光栅结构 U {v_0\ES  
    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。 vS<e/e+  
    - 涂层厚度:10纳米 9rz"@LM  
    - 涂层材料。二氧化硅 w"J(sVy4  
    - 折射率:扩展的Cauchy模型。 \ 02e zG  
    h~t]WN  
    𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 Sj+#yct-  
    - 基板材料:晶体硅 oQO3:2a  
    - 入射角度。75° ~46ed3eGzi  
    B$j,:^  
    iqYc&}k,  
    e{/\znBS%  
    椭圆偏振分析仪 7ac3N  
    !s:|Ddv  
    xa:P(x3[  
    X)S4rW%  
    椭圆偏振分析仪用于计算相位差𝛥,以及反射光束的振幅分量Ψ。 }_x oT9HUr  
    有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 I+SL0  
    ] 2'~e,"O  
    椭圆偏振分析仪
    J4; ".Y=  
    n\4+xZr  
    ^,gKA\Wli  
    oY: "nE  
    总结 - 组件... |@nXlZE  
    j!/(9*\  
    TvR2lP  
    HN! l-z  
    2UquN0  
    # L R[6l  
    椭圆偏振系数测量 ^C{a'  
    wv$=0zF  
    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 M?o`tWLhF  
    +Xk!)Ge5E*  
    rO~D{)Nu  
    ;I0/zeM%  
    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。  %JZIg!  
    V RL6F2 >6  
    i%iU_`  
    RVe3@|9(G  
    椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 o2L/8q.  
    xXtDGP  
    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。 rRW&29A  
    |(N4x(xl  
    _)Ms9RN  
    * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) Z3d&I]Tf  
    {*m?t 7  
    仿真结果与参考文献的比较 Q=[&~^ Y)  
    d=pq+  
    被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 =Ev } v  
    %rsW:nl  
    K67x.PZ  
    wU3Q  
    VirtualLab Fusion技术 7iJl W&W  
    8c#*T%Vf  
    n| %{R|s  
    [T|~K h%#  
    Hd:ZE::Q'#  
     
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