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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 7*@qd&  
    c(YNv4*X  
    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。 =GnDiI  
    ,pf<"^li  
    AbLOq@lrK  
    Du[$6  
    任务描述 sbkWJy  
    NsWyxcty  
    rC/m}`b  
    H$1R\rE`  
    镀膜样品 Zr oj-3-X~  
    关于配置堆栈的更多信息。 +XFF@h&=t  
    利用界面配置光栅结构 e:!&y\'"9  
    一般光栅组件能够对周期性结构进行建模。在各向同性的情况下,使用一个非常小的周期,以确保只有0阶会传播。二氧化硅层也是根据参考文献来定义的。 pjHUlQ   
    - 涂层厚度:10纳米 ivw2EEo,  
    - 涂层材料。二氧化硅 (B,CL222x  
    - 折射率:扩展的Cauchy模型。 =wI ,H@  
    HAN#_B1.  
    𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 S G]e^%i  
    - 基板材料:晶体硅 t[iE >  
    - 入射角度。75° #/5jWH7U  
    9:YiLoz?  
    N55;oj_K  
    oDM}h +  
    椭圆偏振分析仪 HtmJIH:  
    ]}KmT"vA  
    /-G;#Wm  
    k gWF@"_  
    椭圆偏振分析仪用于计算相位差𝛥,以及反射光束的振幅分量Ψ。 K~v"%sG{`  
    有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 A[=)Zw "  
    >9Ub=tZm  
    椭圆偏振分析仪
    ",`fGu )  
    -4;{QB?  
    %2bZeZ  
    7 P=1+2V  
    总结 - 组件... R;'Pe>  
    MCL5a@BX)  
    |2{y'?,  
    M,q'   
    c%Kv"Z%f  
    a|T P2m  
    椭圆偏振系数测量 YG"P:d;s  
    eP[azC"G[  
    椭圆偏振分析仪测量反射系数(s-和p-极化分量)的比率𝜌,并输出相位差𝛥,以及振幅分量Ψ,根据 9[6xo!  
    ##1[/D(  
    dl(cYP8L  
    m cp}F|ws  
    在VirtualLab Fusion中,复数系数𝑅p和𝑅s是通过应用严格耦合波分析(RCWA),也被称为傅里叶模态法(FMM)来计算。因此,在研究光栅样品的情况下,这些系数也可以是特定衍射阶数的瑞利系数。 8Z FPs/HP  
    (lS&P"Xi  
    1th|n  
    B.0(}@  
    椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 3DMfR ofg  
    'S E%9  
    为了评估椭偏仪对涂层厚度即使是非常小的变化的敏感性,对10纳米厚的二氧化硅层和10.1纳米厚的二氧化硅膜的结果进行了比较。即使是厚度的微小变化,1埃的差异也高于普通椭圆偏振的分辨率(0.02°为𝑇,0.1°为𝛥*)。因此,即使是涂层中的亚纳米变化也可以通过椭偏仪来测量。 U#d&#",s  
    @j5W4HU  
    5pE[}@-c9  
    * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) T~=NY,n  
    5JIa?i>B  
    仿真结果与参考文献的比较 Ny p5=  
    :=UeYm @  
    被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 2O`uzT$  
    ^e<0-uM" s  
    %L<VnY#%u  
    V5qvH"^  
    VirtualLab Fusion技术 iV(B0z  
    !T6oD]x3  
    "xdXHuX  
    o @~XX@5l  
    b3<<4Vf  
     
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