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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 "&>$/b$  
    j'v2m6/  
    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。 sl`\g1<{`  
    ?-Oy/Y K  
    &a7KdGP8V  
    sg2T)^*V  
    任务描述 {E>kFeg  
    "tm2YUG},s  
    2#p6.4h=  
    TTBl5X  
    镀膜样品 @m#7E4 +  
    关于配置堆栈的更多信息。 A5 /Q:8b  
    利用界面配置光栅结构 ^e)KEkh  
    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。 St'3e<  
    - 涂层厚度:10纳米 mKn:EqA  
    - 涂层材料。二氧化硅 Un7jzAvQ  
    - 折射率:扩展的Cauchy模型。 U Tw\_s  
    \V}?K0#bt  
    𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 29}(l#S}m  
    - 基板材料:晶体硅 h_fA  
    - 入射角度。75° # M%-q8  
    V"k*PLt  
    5%uLs}{\q  
    ]B\H  
    椭圆偏振分析仪 qMKXS,s  
    He~) i)co  
    4IIe1 .{  
    O~trv,?)  
    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。 %Q]m6ciAM  
    有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 A6pPx1-&  
    6-j><'  
    椭圆偏振分析仪
    w}X<]u  
    A^*0{F?,)  
    K-Y;[+#g1o  
    4ZSc'9e9  
    总结 - 组件... k0Rd:DxO  
    p^<*v8,~7  
    (TgLCT[@T  
    DTH;d-Z  
    7CWz)LT  
    *FmY4w  
    椭圆偏振系数测量 y)CnH4{  
    NirG99kyo  
    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 2mRm.e9?  
    criOJ-  
     MV'q_{J  
    D!^&*Ia?2  
    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。 Rm>AU=  
    a=]tqV_  
    o]u,<bM$  
    o/t^rY y  
    椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 l`>|XUf6  
    =c8xg/  
    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.~hZ+ x_  
    U9[QdC  
     vtk0 j  
    * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) bbddbRj;  
    @Fvp~]jCb  
    仿真结果与参考文献的比较 r01Z 0>  
    1wAD_PI|BH  
    被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 ?d&l_Pa0e  
    Qu"zzb"k  
     0@7%  
    _c$l@8KS^  
    VirtualLab Fusion技术 P'l'[Kz{'  
    O*jTrZ(k  
    }$ C;ccWL  
    %k3A`ClW  
    N hG?@N  
     
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