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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 %TOYU (k  
    STfcx] L  
    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。 g;|3n&  
    WH@CH4WM  
    (T0%oina  
    X>0$zE@0  
    任务描述 y":Y$v,P  
    .Xq4QR .  
    3,Dc}$t  
    s]D&):  
    镀膜样品 ncF|wz  
    关于配置堆栈的更多信息。 {6V;$KqH6  
    利用界面配置光栅结构 dIQxU  
    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。 Q Pel n)  
    - 涂层厚度:10纳米 &mG1V  
    - 涂层材料。二氧化硅 7Nw} }  
    - 折射率:扩展的Cauchy模型。 ?9F_E+!  
    `^mPq?f  
    𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 =\t%U5  
    - 基板材料:晶体硅 |H.i$8_A  
    - 入射角度。75° J.R|Xd  
    9>@@W#TK~  
    XN*?<s3  
    Jp'XZ]o\  
    椭圆偏振分析仪 v,=[!=8!  
    yu<'-)T.?  
    `|{6U"n  
    \wyn  
    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。 ]8Eci^i  
    有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 ??4#)n k  
    `cz%(Ry,  
    椭圆偏振分析仪
    ,KM-DCwcG  
    {~Q9jg(A  
    |^uU&O;.  
    [<2#C#P:6  
    总结 - 组件... xaM? B7  
    $r>\y (W  
    j@j%)CCM  
    R')D~JJ<8a  
    dBB;dN  
    AGH7z  
    椭圆偏振系数测量 d]kP@flOV  
    \`nRgY SE  
    椭圆偏振分析仪测量反射系数(s-和p-极化分量)的比率𝜌,并输出相位差𝛥,以及振幅分量Ψ,根据 )]\?Yyg]  
    5|4=uoA<  
    # 1S*}Q<k  
    ,wI$O8"!j  
    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。 8 |@WuD  
    ,>:   
    0v~Eu>Rg  
    [f_4%Now  
    椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 Hy?+p{{G  
    Fj0a+r,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。 B@:11,.7  
    YTQom!O  
    ~miRnW*x  
    * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) %(9BWO  
    kLr6j-X  
    仿真结果与参考文献的比较 wRc=;f  
    oicj3xkw?  
    被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 FMuakCic5  
    x6d0yJ <  
    S$=e %c  
    &TpzJcd"  
    VirtualLab Fusion技术 h-^7cHI}  
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    CdTyUl  
     
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