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摘要 %T OYU(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 dI[hQxU 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$8_A - 入射角度。75° J.R|Xd 9>@@W#TK~ XN*?<s3 Jp'XZ]o\ 椭圆偏振分析仪 v,=[!=8! yu<'-)T.?
`|{6U"n \wyn 椭圆偏振分析仪用于计算相位差𝛥,以及反射光束的振幅分量Ψ。 ]8Eci^i 有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 ??4#)n
k `cz%(Ry, 椭圆偏振分析仪 ,KM-DCwcG
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|^uU &O;. [<2#C#P:6 总结 - 组件... xaM?
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j@j%)CCM R')D~JJ<8a dBB;dN AGH7z 椭圆偏振系数测量 d]kP@flOV \`nRgYSE 椭圆偏振分析仪测量反射系数(s-和p-极化分量)的比率𝜌,并输出相位差𝛥,以及振幅分量Ψ,根据 )]\?Yyg] 5|4=uoA<
# 1S*}Q<k ,wI$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$=e %c &TpzJcd" VirtualLab Fusion技术 h-^7cHI} B\/"$"
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