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摘要 VfC <WVYiZ e9 5Lo+:f 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。 ?u=Fj_N_ d#rf5<i
a PfO$b: zFws:_ i 任务描述 sF?TmBQ* 4n g]\ituS
~{B7 k: Gm.T;fc: 镀膜样品 A _
N;
关于配置堆栈的更多信息。 ;jvBF4Lb> 利用界面配置光栅结构 )E@.!Ut4o 一般光栅组件能够对周期性结构进行建模。在各向同性的情况下,使用一个非常小的周期,以确保只有0阶会传播。二氧化硅层也是根据参考文献来定义的。 '(yAfL 9} - 涂层厚度:10纳米 lC("y'
:: - 涂层材料。二氧化硅 E}Z/*lX - 折射率:扩展的Cauchy模型。 L Mbn ex9g?*Q 𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 Ou!2[oe@M - 基板材料:晶体硅 LW'D?p# - 入射角度。75° T?soJ]A #Z`q+@@]A fg!__Rdi ith
3=`3 椭圆偏振分析仪 K'Tm_"[u mPN@{.(j
RJ ||} 5 O-~7b(Z 椭圆偏振分析仪用于计算相位差𝛥,以及反射光束的振幅分量Ψ。 K>r,(zgVc 有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 5k3 b3& l7259Ro~ 椭圆偏振分析仪 +N9X/QFKV EQyC1j
AOWmzu{zw B^Nf #XN( 总结 - 组件... eJVjuG }=UHbU.n~!
_8riUt H*QIB_ O=&0 H|B Ins`l 椭圆偏振系数测量 4(~L#}:r! "Hb"F?Yb 椭圆偏振分析仪测量反射系数(s-和p-极化分量)的比率𝜌,并输出相位差𝛥,以及振幅分量Ψ,根据 gsvuE V!ZC(
/-ch`u md ?(y*nD[a 在VirtualLab Fusion中,复数系数𝑅p和𝑅s是通过应用严格耦合波分析(RCWA),也被称为傅里叶模态法(FMM)来计算。因此,在研究光栅样品的情况下,这些系数也可以是特定衍射阶数的瑞利系数。 c74.< @w C:* *;=.
z8~NZ;A +EAsW(F1 椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 FLCexlv^ `PdQX.wN 为了评估椭偏仪对涂层厚度即使是非常小的变化的敏感性,对10纳米厚的二氧化硅层和10.1纳米厚的二氧化硅膜的结果进行了比较。即使是厚度的微小变化,1埃的差异也高于普通椭圆偏振的分辨率(0.02°为𝑇,0.1°为𝛥*)。因此,即使是涂层中的亚纳米变化也可以通过椭偏仪来测量。 w d^': *@r/5pM2}
Ar|0b}=)> * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) vNY{j7l/W %@ODs6 R0 仿真结果与参考文献的比较 fue(UMF~ gX}8#O.K$ 被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 N/'b$m5=
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?|C2*?hZ+ #m<nAR VirtualLab Fusion技术 |y#
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