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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 /1D.Ud^ ~;YkR'q0_ 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。 \zwm:@lG 3lEP:Jp
RTDplv; ] ksJ 1:_ 任务描述 *cCj*Zr] YXh!+}
o}f$?{)| }W(t>> 镀膜样品 1C]BaPbL 关于配置堆栈的更多信息。 Xy`'h5
利用界面配置光栅结构 -N6ek` 一般光栅组件能够对周期性结构进行建模。在各向同性的情况下,使用一个非常小的周期,以确保只有0阶会传播。二氧化硅层也是根据参考文献来定义的。 e
'F:LMX - 涂层厚度:10纳米 e.#,9 - 涂层材料。二氧化硅 ,7DyTeMpN - 折射率:扩展的Cauchy模型。 D~|q^Ms,%
k*C[-5&# 𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 4Ss y (gt - 基板材料:晶体硅 9'(m"c_ - 入射角度。75° l<<9H-O ~O!E &~
}RY Pr Ts|;5ya5m 椭圆偏振分析仪 yF_/.m I {*r!oD!'
A/fM30 4x?I,cAN 椭圆偏振分析仪用于计算相位差𝛥,以及反射光束的振幅分量Ψ。 A:(qF.Tm 有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 I)0_0JXs 4L4u< 椭圆偏振分析仪 }jU)s{>fb B[
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k,8^RI07@ ,^ dpn 总结 - 组件... 4d}n0b\d tB4yj_ZF
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-/*VR$c tL1\q Qg 椭圆偏振系数测量 ac966<# gQ%mVJB{( 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 Ir*{IVvej ER@RWV2
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E\tXp Ml{4)%~Y7f 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。 ,JTyOBB<I 5B8fz;l= B
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椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 ]"YXa~b x") Bmw$ 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。 %|f@WxNrU i.eMrzJ|
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H@FX * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) |
>yc|W </SO#g^r< 仿真结果与参考文献的比较 sqjDh $?VYHkX 被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 322-'S3< \yLFV9P}EL
nr(C*E =)N6R VirtualLab Fusion技术 "-AFWWKtx /oGaA@#+
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