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infotek 2023-05-08 08:48

SiO2膜层的可变角椭圆偏振光谱(VASE)分析

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。 +k@$C,A  
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任务描述 dEz7 @T  
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~N2<-~=si  
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镀膜样品 .W>LsEk  
关于配置堆栈的更多信息。 Yh=/?&*  
利用界面配置光栅结构 ^pAgo B  
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。 #0yU K5J  
- 涂层厚度:10纳米 x3dP`<   
- 涂层材料。二氧化硅 {yPJYF_l  
- 折射率:扩展的Cauchy模型。 xMck A<E  
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𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 eVDO]5?  
- 基板材料:晶体硅 |2oCEb1  
- 入射角度。75° =&kd|o/i  
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椭圆偏振分析仪 ^ +e5 M1U=  
$j ZU(<4,  
f$\gm+&hXE  
l!6^xMhYk  
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。 xPuuG{Sm  
有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 =D1%-ym  
>P@JiR<@\n  
椭圆偏振分析仪
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总结 - 组件... 3%"r%:fQB/  
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椭圆偏振系数测量 v6Vd V.BI  
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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 ,-55*Rbi  
H <gC{:S  
8&gr}r- 5  
a{oG[e   
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。 m2j&v$  
"4 Lt:o4x  
>= G{.H  
-d|Q|zF^x  
椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 X4- _l$j  
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为了评估椭偏仪对涂层厚度即使是非常小的变化的敏感性,对10纳米厚的二氧化硅层和10.1纳米厚的二氧化硅膜的结果进行了比较。即使是厚度的微小变化,1埃的差异也高于普通椭圆偏振的分辨率(0.02°为𝑇,0.1°为𝛥*)。因此,即使是涂层中的亚纳米变化也可以通过椭偏仪来测量。 H%}ro.u  
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* 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) m1](f[$  
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仿真结果与参考文献的比较 "s:eH"_s  
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被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 9:JFG{M  
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VirtualLab Fusion技术 X=sC8Edx  
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