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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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    离线infotek
    科学家
     
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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。 \5ls <=S.  
    qG9a!sj   
     7^eyO&4z  
    UG2+Y']  
    任务描述 $qNF /rF  
    Z@bgJL8 3  
     Ac:`xk<  
    @6;OF5VsQ  
    镀膜样品 _2fW/U54_  
    关于配置堆栈的更多信息。 !0;AFv`\  
    利用界面配置光栅结构 yGa0/o18!?  
    一般光栅组件能够对周期性结构进行建模。在各向同性的情况下，使用一个非常小的周期，以确保只有0阶会传播。二氧化硅层也是根据参考文献来定义的。 F 9%_@n  
    - 涂层厚度：10纳米 PCT&d)}  
    - 涂层材料。二氧化硅 7:4c\C0  
    - 折射率：扩展的Cauchy模型。 I}`pY3  
    "N+4TfXy  
    𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 b}! cEJY  
    - 基板材料：晶体硅 ,GSiSn  
    - 入射角度。75° o,7|=.-b  
    _Ewh:IM-  
    j7}mh  
     ;4 ;gaf  
    椭圆偏振分析仪 *AH `ob}  
    ?C|'GkT  
     '2^}de!E  
    lNX*s E .  
    椭圆偏振分析仪用于计算相位差𝛥，以及反射光束的振幅分量Ψ。 -P;3BHS$T  
    有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 ,DFN:uf=l  
    Vn#}f=u\  
    椭圆偏振分析仪      2E*=EjGV  
    ZF7n]LgSc&  
    7KgaXi3r  
     E@ea ?Sx  
    总结 - 组件... }qWnn>h9xv  
    U$y 9f  
     bxE~tsM"@Y  
    P zJ(Q  
    o/-RGLzAo  
    O=%Ht-kOc  
    椭圆偏振系数测量 mV}bQ^*?Z  
     =M1}HF,7>l  
    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 P'KA-4!  
    tA1?8`bQ  
     Uh/=HNR  
    @`[e1KQ  
    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。 [RBSUOF  
    &eMd^l}:#  
     i!YfR]"}  
    6 IvAs-%W  
    椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 ? dJd7+A  
     OU{c| O  
    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。 -r *|N.5c  
    "](Q2  
     U$2Em0HO}  
    * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) 5( <O?#P  
    "L.k m  
    仿真结果与参考文献的比较 C@a I*+@-"  
     > TYDkEs0  
    被研究的SiO2层厚度变化为1埃时，𝛹和𝛥的差异。 Sh#N5kgD  
    HzM\<YD  
     #M!u';bZ  
    jU-LT8y:  
    VirtualLab Fusion技术 d>[i*u,]/  
    3P!OP{`  
    X3sAy(q  
    A.b^?k%I  
     nc1~5eo  
     
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