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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。 @ aN=U=  
    !nBm}E7d  
    qZ_fQ@   
    8!Mzr1:  
    任务描述 {&u7kWD|  
    =k<4mlok^  
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    AnE_<sPA  
    镀膜样品 [piF MxZP  
    关于配置堆栈的更多信息。 ~K$"PK s3  
    利用界面配置光栅结构 vp75u93  
    一般光栅组件能够对周期性结构进行建模。在各向同性的情况下,使用一个非常小的周期,以确保只有0阶会传播。二氧化硅层也是根据参考文献来定义的。 CSqb)\8Oi*  
    - 涂层厚度:10纳米 ],}afa!A  
    - 涂层材料。二氧化硅 ;E?  hz  
    - 折射率:扩展的Cauchy模型。 +'Y( V&  
    #JR,C -w  
    𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 MD ?F1l"}%  
    - 基板材料:晶体硅 !0csNg!  
    - 入射角度。75° dIfs 8%kl  
    dMs39j  
    :n>ccZeMv  
    +=*m! 7Mr  
    椭圆偏振分析仪 BXK::M+  
    :_QAjU  
    ogc('HqF^'  
    @+\S!o3m  
    椭圆偏振分析仪用于计算相位差𝛥,以及反射光束的振幅分量Ψ。 bu"68A;>  
    有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 Xlqz8cI  
    \abAPo  
    椭圆偏振分析仪
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    ,7fc41O3V  
    kF+}.x%  
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    总结 - 组件... qzH qj;  
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    x'@32gv  
    jqX@&}3@  
    椭圆偏振系数测量 Rgfc29(8  
    N,/BudF o  
    椭圆偏振分析仪测量反射系数(s-和p-极化分量)的比率𝜌,并输出相位差𝛥,以及振幅分量Ψ,根据 b,rH&+2H  
    ,h@R' f !  
    KCJN<  
    U7]<U-.&  
    在VirtualLab Fusion中,复数系数𝑅p和𝑅s是通过应用严格耦合波分析(RCWA),也被称为傅里叶模态法(FMM)来计算。因此,在研究光栅样品的情况下,这些系数也可以是特定衍射阶数的瑞利系数。 %CxEZPe$  
    @m/;ZQ  
    %l8*t$8  
    )H;pGM:  
    椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 {HIR>])o  
    y NrinYw  
    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。 $*AC>i\  
    e' U"`)S  
    lJ:M^.Em0  
    * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) n%0]V Xx#  
    e~+(7_2  
    仿真结果与参考文献的比较 e}'#Xv  
    ]DC;+;8Jc  
    被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 gf68iR.Gs  
    i\=z'  
    o~v_PD[S  
    {J,6iP{>ZN  
    VirtualLab Fusion技术 %s$rP  
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