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    [技术]SiO2膜层的可变角椭圆偏振光谱（VASE）分析 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-05-08
    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。 ({cgak  
    #lax0IYY=  
     g#V3u=I8~  
    X,/@#pSOz  
    任务描述 62}bs/%  
    4 []R?lL  
     @NXGVmY1}  
    O,_2dj d  
    镀膜样品 Y.?|[x0Wh  
    关于配置堆栈的更多信息。 U/M(4H3>H  
    利用界面配置光栅结构 WT!8.M;Kv  
    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。 oy'Q#!  
    - 涂层厚度：10纳米 >qn@E?Uf  
    - 涂层材料。二氧化硅 1;ulqO  
    - 折射率：扩展的Cauchy模型。 t%Z_*mIfmE  
    eb:mp/  
    𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 [?BmW {*u.  
    - 基板材料：晶体硅 `}F=Zjy  
    - 入射角度。75° *?gn@4Ly  
    E~zLhJTUL'  
    (J): >\a]  
     =MG  
    椭圆偏振分析仪 Ifu$p]~z$  
    R,A|"Q  
     -o F#a 8  
    sm}v0V.Js  
    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。 4j)Y>  
    有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 4i[3|hv'  
    "HVwm>qEi  
    椭圆偏振分析仪     C["^%0lj  
    r{kV*^\E  
    hE!3kaS  
     C4Q ^WU+$j  
    总结 - 组件... (@M=W.M#  
    IqEY.2KN  
     %yQ-~T@  
    KbH#g>.oB  
    gsc*![N  
    ls,gQ]B:P  
    椭圆偏振系数测量 ;4F[*VF!w  
     P-No;/!B#  
    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 ekP=/;T#S  
    f9JD_hhP'  
     Lq LciD  
    -MHu BgYJ-  
    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。 RgQ\Cs24Q  
    2=!/)hw}  
     R]/F{Xs  
    >Q+a'bd w  
    椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 Q%QpG)E  
     )TyL3Z\>(  
    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。 )sB`!:~HjP  
    pWps-e  
     *kL1r w6  
    * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) b]RnCu"  
    zv#i\8h^p  
    仿真结果与参考文献的比较 MH"c=mL:  
     V85a{OBm,8  
    被研究的SiO2层厚度变化为1埃时，𝛹和𝛥的差异。 >6ch[W5k@  
    Bh2m,=``  
     V}9wx%v  
    m98k /w_  
    VirtualLab Fusion技术 1 EC0wX  
    &.7\{q\(  
    YQ37P?u@  
    <2H 0m  
     {(7. X4\x  
     
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