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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。 }o9Aa0$*$  
    a1MFjmq  
    X^@[G8v%  
    \T-~JQVj  
    任务描述 hGP1(pH.  
    S9Yt1qb  
    px9>:t[P  
    f3 ]  
    镀膜样品 <kD#SV%"  
    关于配置堆栈的更多信息。 }G1&]Wt_  
    利用界面配置光栅结构 z4} %TT@^  
    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。 Y&'8VdW  
    - 涂层厚度:10纳米 ?|t/mo|K?  
    - 涂层材料。二氧化硅 Kv+Bfh  
    - 折射率:扩展的Cauchy模型。 !g 0cC.'  
    vg8O] YF  
    𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 LBX%HGH  
    - 基板材料:晶体硅 Ds5N Ap:x  
    - 入射角度。75° `% E9xcD%  
    {&nV4c$v  
    < `Z%O<X  
    Xi~9&ed#$i  
    椭圆偏振分析仪 Gz dgL"M[  
    {:Vf0Mhb  
    Z|`fHO3j  
    D&[Z;,CHMA  
    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。 4S *,\q]q  
    有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 O2H/rFx4  
    } 21j  
    椭圆偏振分析仪
    +(ny|r[#  
    U4wpjHg  
    vO$ra5Z  
    9p> /?H|  
    总结 - 组件... t]TyXAr~  
    @ u1Q-:  
    xYR#%!M  
    v'nHFC+p  
    )bYez  
    `Ei"_W  
    椭圆偏振系数测量 #O</\|aH)i  
    <-|SIF  
    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 POBpJg  
    SLA#= K  
    oO:LG%q  
    #S i|!  
    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。 R|t;p!T  
    YY!!<2_  
    deM~[1e[  
    kGD|c=K}  
    椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 nO@+s F  
    <R~KM=rL  
    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。 ~_}4jnC  
    FT_k^CC  
    a paIJ+^[  
    * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) x<Se>+  
    |!5@xs*T  
    仿真结果与参考文献的比较 |E|T%i^}./  
    f%1wMOzx  
    被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 B*Cb6'Q  
    +UaO<L  
    k6g|7^es2  
    ?zE<  
    VirtualLab Fusion技术 .jum "va%  
    4JK@<GBK6  
    c'lIWuL)  
    vz,LF=s2  
    x9\J1\  
     
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