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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: 04-08
    摘要  }m\  
    u L/*,[}'  
    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。 xAon:58m{  
    T1\.~]-msb  
     %l5Uy??Z  
    #0hX)7(j  
    任务描述 b?h"a<7  
    8.'%wOU @A  
     y85GKysT  
    /$/\$f$  
    镀膜样品 v|CRiwx  
    关于配置堆栈的更多信息。 ~^KemwogPN  
    利用界面配置光栅结构 3:dQN;=  
    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。 Cq}LKiu  
    - 涂层厚度：10纳米 'FO^VJ;ha  
    - 涂层材料。二氧化硅 \ Lrg:  
    - 折射率：扩展的Cauchy模型。 y3))I\QT  
    q71Tg  
    𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 !H~G_?Mf\O  
    - 基板材料：晶体硅 "Do9gW  
    - 入射角度。75° j""u:l^+x  
    rP^2MH"  
    k%VV(P]sT  
     +'y$XR~W{  
    椭圆偏振分析仪 W5HC7o\4  
    f.,S-1D]h  
     KR?-<  
    7:9WiN5b  
    椭圆偏振分析仪用于计算相位差𝛥，以及反射光束的振幅分量Ψ。 +*lSB%`aS  
    有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 SI4M<'fK  
    )LKutN?tBy  
    椭圆偏振分析仪     m7~kRY514  
    G%Wjtrpj  
    6psK2d0  
     Jd7+~isu~  
    总结 - 组件... BQ2DQ7q  
    P)7SK&]r;=  
     j@&F[r  
    cQA;Y!Q #  
    jaFBz&P/#  
    u01x}Ff~6  
    椭圆偏振系数测量 qMmh2a&  
     j2k,)MHu!x  
    椭圆偏振分析仪测量反射系数（s-和p-极化分量）的比率𝜌，并输出相位差𝛥，以及振幅分量Ψ，根据 at/besW  
    rB< UOe  
     @m<xpe l  
    qI5_@[S*  
    在VirtualLab Fusion中，复数系数𝑅p和𝑅s是通过应用严格耦合波分析（RCWA），也被称为傅里叶模态法（FMM）来计算。因此，在研究光栅样品的情况下，这些系数也可以是特定衍射阶数的瑞利系数。 diaLw  
    QZYD;&iY&  
     "!+q0l1]@  
    /!P,o}l7  
    椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 i%:oO KI  
     wHEt;rc(  
    为了评估椭偏仪对涂层厚度即使是非常小的变化的敏感性，对10纳米厚的二氧化硅层和10.1纳米厚的二氧化硅膜的结果进行了比较。即使是厚度的微小变化，1埃的差异也高于普通椭圆偏振的分辨率（0.02°为𝑇，0.1°为𝛥*）。因此，即使是涂层中的亚纳米变化也可以通过椭偏仪来测量。 P I)lJ\  
    )8!""n~  
     18zv]v %  
    * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) ]wc'h>w  
    1\$xq9  
    仿真结果与参考文献的比较 =j#uH`jgW  
     |zKFF?7#wE  
    被研究的SiO2层厚度变化为1埃时，𝛹和𝛥的差异。 +%UfnbZ  
    +A>>Ak|s  
     f)Z$ ,&  
    9B{,q6  
    VirtualLab Fusion技术 &l/2[>D%4  
    >DP9S@W  
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    H"=%|/1M0  
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