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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 Ys8D|HIk H6<3'P 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。 Z5,"KhB] Bs^p!4=
e)aH7Jj# qE M,~:lTn 任务描述 /}nq?Vf i&0Zli
|N:kf&]b p%IVWeZnx 镀膜样品 wQojmmQ 关于配置堆栈的更多信息。 Nh1,
w 利用界面配置光栅结构 p/KG{-f, 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。 _C@<*L=Q - 涂层厚度:10纳米 69N8COLB - 涂层材料。二氧化硅 fhmBKeFdV
- 折射率:扩展的Cauchy模型。 U3t)yr h
=4K:l}} 𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 M\r=i>(cu - 基板材料:晶体硅 }ni@]k#q< - 入射角度。75° QsyM[; \j: + De-U.
R_b)2FU1y ww)ow\ 椭圆偏振分析仪 QT\"r T9# @-.Tgpe@a
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X@I8+v 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。 tD6ukK1x 有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 G4G<Ow)` sq+cF/jo6 椭圆偏振分析仪 ##'uekSJ Aq_?8 Cd
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\:E=B1 总结 - 组件... M7//*Q'? Y.E]U!i*
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e%^PVi rDC=rG 椭圆偏振系数测量 ,{BF`5bn| vue=K 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 VF g"AJf 2bxW`.fa
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MsP`w3b 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。 [y(<1]i-a WTwura,
d%#5roR4< 9HZR%s[J 椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 v[<;z(7Qk z W*Z 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。 _p0G8 Mi7LyIu
tfPe-U * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) `9Q O'^) W&e}* 仿真结果与参考文献的比较 nmClP rM)#}eZK! 被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 s \q
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j9*5Kj =|IY[2^ VirtualLab Fusion技术 hh<ryuZ #*
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