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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。 -pqShDar|  
    vj{h*~  
    C=PBF\RkKu  
    D eXnE$XH  
    任务描述 mGL%<4R,  
    PjsQ+5[>  
    deeOtco$LT  
    (''`Ce  
    镀膜样品 f0wQn09  
    关于配置堆栈的更多信息。 Hk6Dwe[y  
    利用界面配置光栅结构 ;Rwr5  
    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。 gvy%`SSW  
    - 涂层厚度:10纳米 [xI@)5Xk  
    - 涂层材料。二氧化硅 (#Y2H  
    - 折射率:扩展的Cauchy模型。 ZB ~D_S  
    $fn Fi|-  
    𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 e j!C^  
    - 基板材料:晶体硅 2^qY, dL  
    - 入射角度。75° y'4=  
    aNXu"US+Sp  
    =gfLl1wY[  
    /3+7a\|mKr  
    椭圆偏振分析仪 w #1l)+  
    lZ_i~;u4@v  
    ?"sk"{  
    2!" N9Adt  
    椭圆偏振分析仪用于计算相位差𝛥,以及反射光束的振幅分量Ψ。 \W1?Qc1]  
    有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 u.!Pda  
    3s>& h-E  
    椭圆偏振分析仪
    umls=iz  
    bR ;H@Fdg?  
    26\1tOj Np  
    B~~rLo:a  
    总结 - 组件... Ko -<4wu  
    C=hE@  
    vQIoj31  
    Z,u:g c+*  
    -4hX -  
    {kZhje^$vi  
    椭圆偏振系数测量 >_&+gn${  
    im1]:kr7  
    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 pV>/ "K  
    }A2@1TTPX  
    O[`n{Vl/  
    Iqo4INGIi  
    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。 t3bDi/m  
    ^(&:=r.PC  
    S)Ld^0w  
    # <&=ZLN  
    椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 M}@^8  
    tnKzg21%  
    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。 UGR5ILf  
    Txw,B2e)>  
    +o_`k!  
    * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) nTYqZlI,  
    ,L_p"A  
    仿真结果与参考文献的比较 =ohdL_6  
    Vr5a:u'  
    被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 m0\(a_0V  
    5(U.<  
    !})+WSs'"s  
    ]HCt%5  
    VirtualLab Fusion技术 x28Bz*O  
    x{ZcF=4  
     NU_VUd2  
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