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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
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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|I6y 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 z4M1D9iPY - 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 Lz4ehWntO - 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。 IcF@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 <$E6oZ 椭圆偏振分析仪测量反射系数(s-和p-极化分量)的比率𝜌,并输出相位差𝛥,以及振幅分量Ψ,根据 ZX.TqvK/r BWq/TG=>
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L )]Ti>R O7 在VirtualLab Fusion中,复数系数𝑅p和𝑅s是通过应用严格耦合波分析(RCWA),也被称为傅里叶模态法(FMM)来计算。因此,在研究光栅样品的情况下,这些系数也可以是特定衍射阶数的瑞利系数。 @Hjea1@t zlf}.
t[C1z H{`{)mS 椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 RA/EpD:H 5cfA;(H 为了评估椭偏仪对涂层厚度即使是非常小的变化的敏感性,对10纳米厚的二氧化硅层和10.1纳米厚的二氧化硅膜的结果进行了比较。即使是厚度的微小变化,1埃的差异也高于普通椭圆偏振的分辨率(0.02°为𝑇,0.1°为𝛥*)。因此,即使是涂层中的亚纳米变化也可以通过椭偏仪来测量。 sic$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
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