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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。 Qwpni^D8j
)9"^ D
 FShjUl>mV }qM^J;u y 任务描述 A]!0Z:{h%
J-tqEK*
 8^ } /T#l k!x|oC0 镀膜样品 3h:~NL 关于配置堆栈的更多信息。 0 YFXF 利用界面配置光栅结构 pFS@yHs 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。 .4 ^+q9M - 涂层厚度：10纳米 DWOf\[
- 涂层材料。二氧化硅 %3qjgyLZ| - 折射率：扩展的Cauchy模型。 c`;oV- f  c ^ds|7i]a 𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 ^g*Sy, A - 基板材料：晶体硅 < 8'
b - 入射角度。75° T" {~mQ* ~\JB) ca .  i'li;xUhZ
_y[C 52, 椭圆偏振分析仪 9 Of; 8R
|p[Mp:^^
 6:G&x<{ ` .J)Z=o 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。 ]%D!-[C%1 有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 X1(ds*' Kv "O>~osj
椭圆偏振分析仪 P^<3 Z)L [ <f2h-V$
 Ag9GYm
d]e36Dwk 总结 - 组件... 39 }e
}W"
;S U<T^a
 !6=s{V&r1 s 1M-(d Q  "L]v:lg3 !6-t_S 椭圆偏振系数测量 ;GM`=M4
P_3IFHe 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 $/"Ymm#"\Y
n~6$CQ5dF(
 4j3_OUwWZx 5%2~/
" 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。 y_Lnk=Q ^
. 5;
JnJI
Cu lv/ gS<p~LPf 椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 )q_,V"
:epBd3f 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。 y`zdI_!7 I*TTD]e'X
 ]\fHc"/ * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) o(e(| k
{ @I4HpY7: 仿真结果与参考文献的比较 1R @G7m
VgXT4g O! 被研究的SiO2层厚度变化为1埃时，𝛹和𝛥的差异。 zqj|$YNC
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 X[?f U& poafGoH-Y VirtualLab Fusion技术 ,Dv*<La`\
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