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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: 04-08
    摘要 6EJVD!#[K  
    Vq ^]s $'  
    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。 UG2w 1xqHw  
    q\$6F)ha3  
    >UHa  
    t FgX\4  
    任务描述 TJy4<rb  
    K:r\{#9  
    ~ 3T,&?r  
    |(% u}V?  
    镀膜样品 kzO&24  
    关于配置堆栈的更多信息。 I@ \#up}  
    利用界面配置光栅结构 Jx|I6 y  
    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。 ^_>!B)  
    - 涂层厚度:10纳米 0ys~2Y!eH  
    - 涂层材料。二氧化硅 z4 M1D9iPY  
    - 折射率:扩展的Cauchy模型。 RL}KAGK  
    =P^wh  
    𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 $.K?N@(W  
    - 基板材料:晶体硅 Lz4eh WntO  
    - 入射角度。75° M{N(~ql  
    K7`YJp`i  
    .36^[Jsz":  
    HJhH-\{@  
    椭圆偏振分析仪 rwqv V ^  
    KN[d!}W:  
    B|o%_:]+E  
    7*+TP~WI  
    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。 I cF@F>>  
    有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 $L}aQlA1JM  
    JlZ0n;  
    椭圆偏振分析仪
    < {ru|-9  
    ~OFvu}]  
    svhrf;3:  
    (f1M'w/OD  
    总结 - 组件... U/w.M_S  
    \2X$C#8E  
    H\G{3.T.9  
    uV]ULm#,i  
    Vk}49O<K/  
    3]LN;s]ac  
    椭圆偏振系数测量 ,Og4 ?fS  
    <$E6oZ  
    椭圆偏振分析仪测量反射系数(s-和p-极化分量)的比率𝜌,并输出相位差𝛥,以及振幅分量Ψ,根据 ZX.TqvK/r  
    BWq/TG=>  
    FY#!N L  
    )]Ti>RO7  
    在VirtualLab Fusion中,复数系数𝑅p和𝑅s是通过应用严格耦合波分析(RCWA),也被称为傅里叶模态法(FMM)来计算。因此,在研究光栅样品的情况下,这些系数也可以是特定衍射阶数的瑞利系数。 @Hjea1@t  
    zlf} .  
    t[C1z  
    H{`{)mS  
    椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 RA/EpD:H  
    5cfA;(H  
    为了评估椭偏仪对涂层厚度即使是非常小的变化的敏感性,对10纳米厚的二氧化硅层和10.1纳米厚的二氧化硅膜的结果进行了比较。即使是厚度的微小变化,1埃的差异也高于普通椭圆偏振的分辨率(0.02°为𝑇,0.1°为𝛥*)。因此,即使是涂层中的亚纳米变化也可以通过椭偏仪来测量。 s ic$uT  
    5nLDj:C~  
    zg}YGu|J  
    * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) F=wRkU  
    e<=;i" |  
    仿真结果与参考文献的比较 <,8l *1C  
    4zc<GL3[  
    被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 a/:XXy |  
    m *X7T  
    WS0JS'  
    Ex(3D[WmMW  
    VirtualLab Fusion技术 ?&c:q3_-Z  
    \2!!L=&4G  
    `~F5 wh~  
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    S`q%ypy  
     
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