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infotek_vlf 2016-08-01 09:49

VLF示例-受粗糙光栅表面影响的光栅级次效率分析

该案例介绍了一个正弦光栅的仿真,该光栅表面具有随机变化的粗糙度结构。此外,分析了对衍射级次的影响,特别是衍射效率。 aG%kmS&fv  
3{"byfO#%  
1. 建模任务 Nl@k*^  
AoBoFZLl3  
[attachment=71642]
Sw)i1S9  
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 u~W{RHClW  
 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 ;54(+5pqx  
ueDvMP  
2. 建模任务:正弦光栅 eNRs&^  
g\U/&.}DN  
x-z方向(截面视图) B2 c@kru  
Ln. 9|9  
[attachment=71643] 845 W>B  
光栅参数: ~-TOsRvxR  
 周期:0.908um z}ElpT[(;  
 高度:1.15um z{:-!oF&CB  
(这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次,详见案例341) L=O lyHO  
)MZC>:  
3. 建模任务 &D]p,  
-4w%Iy  
[attachment=71644] brh=NAzt  
uWjN2#&,  
`>6T&  
 VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器,可对光栅衍射效率进行严格的计算。 i9rS6<V'  
fkjeR B  
 利用该分析器,也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 DG(%-w8p"  
xRum*}|4  
[attachment=71645] BOvF)4`  
V1B(|P  
4. 光滑结构的分析 3JO]f5  
OfTfNhpK  
[attachment=71646]
NjX[;e-u  
ExVDkt0  
 计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 }7ehF6  
 对于光滑结构,参数平稳,0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% x5}lgyt  
VWx]1\  
[attachment=71647] f'X9HU{Cz  
a 7#J2r  
5. 增加一个粗糙表面 mT @ nn,  
`&!k!FZY*  
[attachment=71648]
C&+6>L@  
 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 xCXQ<77  
 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合,形成粗糙光栅面型。 k?*KnfVh!  
w##^}nHOR  
[attachment=71649] Apj;  
+bA%  
j.m(ltGh  
aJhxc<"e  
 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 <YB9Ac~}z  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 IXpc,l `  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 8|@9{  
xb:&(6\F  
[attachment=71650] rf.`h{!!  
+1rkq\{l  
6. 对衍射级次效率的影响 4;<ut$G  
jZteooJG|  
/(hUfYm0  
粗糙度参数: 3BG>Y(v  
 最小特征尺寸:20nm ALc`t(..}A  
 总的调制高度:200nm SJ?cI!=x  
 高度轮廓 = &tmP  
]fBUT6  
[attachment=71651] #wY0D_3@1  
7f3O  
wSEWwU[  
 效率 )5_jmW`n  
[attachment=71652] 15U(={  
 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 W3H+.E  
)G~w[~  
?QZ"JX])  
 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm ea'&xs#GK  
 总调制高度:400nm 高度轮廓 i/H+xrCK  
l{Dct\ #s  
[attachment=71653] @-HG`c ct  
424(3-/v;  
 效率 PPkx4S_>  
rV6/Tdy  
[attachment=71654] 由于粗糙表面的总调制高度变大,±1级衍射效率发生轻微不对称。 up>c$jJ  
|~!U4D\  
粗糙度参数: tM4 Cx  
 最小特征尺寸:40nm *v ?m6R=)h  
 总调制高度:200nm F@ Swe  
 高度轮廓 !3X0FNGq  
c(#;_Ve2P  
[attachment=71655] {vEOn-(7  
t.p~\6Yi  
 效率 I,yC D7l_  
H@bf'guA|B  
[attachment=71656] zcrY>t#l  
":a\z(*t  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 3cdTed-MIh  
LbEM^ D  
bKg8rK u  
粗糙度参数: 5"XC$?I<}  
 最小特征尺寸:40nm &i+Ce  
 全高度调制:400nm w| `h[/,  
 高度轮廓 >/[GTqi  
[attachment=71657]  ]^'@ [<  
[S5\#=_4S  
 效率 2c6g>?  
LUB${0BrA  
[attachment=71658] g0R~&AN!g  
1 zw*/dp  
HK`I\,K  
 对于较粗糙的表面,0级衍射效率大幅降低,而且±1级衍射效率的不对称性增大。 wLK07e(  
}\J2?Et{  
7. 总结 fU=B4V4@  
 VirtualLab的光栅工具箱可对任意形状光栅结构进行严格分析(如包含一个附加粗糙面的正弦光栅)。 8J$|NYv_b  
 对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 x }Ad_#q  
 光栅级次分析器能够计算全部或特定衍射级次的衍射效率。 Z}$TKO*u  
 利用VirtualLab光栅工具箱,光栅表面的粗糙度可被加以考虑。因此,由于加工引起的结构差异产生的影响可被估算。
;rc`OZyE  
R2Zgx\VV'  
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