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摘要 3S4'x4* / J 3 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。 LASR* #wz1uw[pI!
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;5R*)t hAx#5@*5 任务描述 t(3<w)r2 i}SJ
pqmb&"l AQX~do\A 镀膜样品 Qw>ftle 关于配置堆栈的更多信息。 -*q:B[d 利用界面配置光栅结构 &k'J5YHm8H 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。 f-6hcd@Ca - 涂层厚度:10纳米 kmHIU}Z - 涂层材料。二氧化硅 JkT, i_ - 折射率:扩展的Cauchy模型。 9
Yv;Dom &)F8i#M 𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 so[i"ZM) - 基板材料:晶体硅 $`7cs}# - 入射角度。75° .hI3Uv8[ 5Fh?YS = OVr,
{[r l :sZ 椭圆偏振分析仪 Q-<,+[/ w74)kIi
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0A &?~OV:r9 椭圆偏振分析仪用于计算相位差𝛥,以及反射光束的振幅分量Ψ。 )b<-=VR 有关该分析仪的更多信息可在这里找到。
?xTMmm lPcp 17U 椭圆偏振分析仪 K9JW&5Q r{DR$jD
jKFypIZ4 C>%2'S^.b 总结 - 组件... S`,(10Y 4VtI8f!
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;, foh>8/AL/ dz^l6<a"n 5xJyW`SWz 椭圆偏振系数测量 #qL?;Zh0S XXbAn-J 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 EL_rh TWw |7@[+
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? 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。 nAc02lJh| /mMRV:pd
~jK'n4 eow6{CD8 椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 /cn=8%!N c^^[~YWj 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。
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/S29\^ * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) <~9z.v7 <DG=qP6O 仿真结果与参考文献的比较 3*@ sp sflH{!;p
被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 J}?F4 #X&`gDW
bzFwQi}> 0cV=>|b>; VirtualLab Fusion技术 m.ib#Y)y _M
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