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2026-04-08 07:57 |
SiO2膜层的可变角椭圆偏振光谱(VASE)分析
摘要 c46-8z$ k^%=\c 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。 2QaE&8vW `r1}:`.m,
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uFI 任务描述 Hdew5Xn(: %evb.h)
vGv<WEE \"ahs7ABT 镀膜样品 p($vM^_<" 关于配置堆栈的更多信息。 c_vGr55 利用界面配置光栅结构 Yt#;
+*d5 一般光栅组件能够对周期性结构进行建模。在各向同性的情况下,使用一个非常小的周期,以确保只有0阶会传播。二氧化硅层也是根据参考文献来定义的。 2@tnOs(* - 涂层厚度:10纳米 jOfG}:>e\ - 涂层材料。二氧化硅 sn:VM HrOT - 折射率:扩展的Cauchy模型。 s*Qyd{"z
es6YxMg 𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 {V>F69IU - 基板材料:晶体硅 KUU{X~w - 入射角度。75° l0,VN,$Yl $}su'EIo
l3Zi]`@r ;iiCay37F 椭圆偏振分析仪 ;EJ!I+ W_M#Gi/AL
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*. 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。 9~W]D!m, 有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 ^o5;><S] VVSt,/SO 椭圆偏振分析仪 GxzO|vFQ 2ul8]=
4q] 6[/ "e"#k}z9 总结 - 组件... rNV3-#kU C,+
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>ZkL`!:s mce qZv 椭圆偏振系数测量 _R ]s1 $3"hOEN@5` 椭圆偏振分析仪测量反射系数(s-和p-极化分量)的比率𝜌,并输出相位差𝛥,以及振幅分量Ψ,根据 :8@)W<>% TQck$&
*xxk70Cb ~NIhS! 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。 !+3&%vQ) EmT_T3v
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椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 i
FZGfar? HY5R 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。 CsZm8oL$ &V*MNi,4Z
FUL3@Gb$UV * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) %mss{p!d6 R*bx&..< 仿真结果与参考文献的比较 S~:uOm2t\ Ew0)MZ.# 被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 O=bkq} z` 6$p1U
:N<Qk 1"CWEL`i VirtualLab Fusion技术 2?7ID~\ PsUO8g'\
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