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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。 7<T1#~w4L  
    Hz*5ZIw  
    A *$JF>`7  
    CWTPf1?eB  
    任务描述 nD8 Qeem@  
    *v' d1.Z  
    -|"[S"e  
    X3bPBv  
    镀膜样品 Z4^O`yS9+  
    关于配置堆栈的更多信息。 fbG+.'  
    利用界面配置光栅结构 [eb?Fd~WB]  
    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。 / bxu{|.  
    - 涂层厚度:10纳米 j.?c~Fh  
    - 涂层材料。二氧化硅 '@ $L}C#OI  
    - 折射率:扩展的Cauchy模型。 1[; 7Ay  
    O3YD jas  
    𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 Ap :mc:  
    - 基板材料:晶体硅 - kGwbV}  
    - 入射角度。75° ,[} XK9  
    @%oHt*u  
    o#D;H[' A  
    _uYidtxo=  
    椭圆偏振分析仪 qM$4c7'4P6  
    B"@3Qav3  
    hLv~N}  
    F&Bh\C)]  
    椭圆偏振分析仪用于计算相位差𝛥,以及反射光束的振幅分量Ψ。 ~yGD("X  
    有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 t-;zgW5mwF  
    ag_RKlM3  
    椭圆偏振分析仪
    !a.|URa7  
    :aIS>6  
    hR g?H  
    V!{}%;f  
    总结 - 组件... ccdP}|9e  
    B2R^oL' }  
    5~pQ$-  
    -/ltnx)j  
    )w t mc4'  
    l\HLlwYO  
    椭圆偏振系数测量 @X|Mguq5  
    } xy>uT  
    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  W0&x0  
    A=PJg!  
    $ouw *|<  
    G2 E4  
    在VirtualLab Fusion中,复数系数𝑅p和𝑅s是通过应用严格耦合波分析(RCWA),也被称为傅里叶模态法(FMM)来计算。因此,在研究光栅样品的情况下,这些系数也可以是特定衍射阶数的瑞利系数。 --> ~<o  
    Un~8N  
    t1Zcr#b>  
    1GaM!OC9  
    椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 Cwh*AKq(  
    :j)v=qul  
    为了评估椭偏仪对涂层厚度即使是非常小的变化的敏感性,对10纳米厚的二氧化硅层和10.1纳米厚的二氧化硅膜的结果进行了比较。即使是厚度的微小变化,1埃的差异也高于普通椭圆偏振的分辨率(0.02°为𝑇,0.1°为𝛥*)。因此,即使是涂层中的亚纳米变化也可以通过椭偏仪来测量。 KkIgyLM  
    TEzMFu+V  
    &2P+9j>  
    * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) WLy%| {/  
    Fad.!%[  
    仿真结果与参考文献的比较 ~fht [S?@M  
    Ik\n/EE  
    被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 xsO "H8  
    &c|3v!  
    <27:O,I  
    &tJ!cTA.-  
    VirtualLab Fusion技术 LwI A4$d  
    O 7Z?y*  
    ^5GyW`a}  
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    xpU7ZY  
     
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