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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 正序阅读 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。 _t<&#D~  
    ?E1<>4S8  
    OiI[w8  
    06@^knm  
    任务描述 _`yd"0 Ux  
    m~;fklX S  
    \7W>3  
    r[xj,eIb  
    镀膜样品 +a$'<GvP  
    关于配置堆栈的更多信息。 5\RTy}w3x  
    利用界面配置光栅结构 u6o:~=WwM  
    一般光栅组件能够对周期性结构进行建模。在各向同性的情况下,使用一个非常小的周期,以确保只有0阶会传播。二氧化硅层也是根据参考文献来定义的。 r0ml|PX  
    - 涂层厚度:10纳米 , 'WhF-  
    - 涂层材料。二氧化硅 VOc_7q_=  
    - 折射率:扩展的Cauchy模型。 O;RsYs9  
    C9^[A4O@X!  
    𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 7_Yxz$m  
    - 基板材料:晶体硅 t)|*-=  
    - 入射角度。75° ovv<7`  
    l*^J}oY  
    KU,K E tf  
    #CKPNk c  
    椭圆偏振分析仪 U5X\RXy~  
    V +#Sb  
    4.7 YIM  
    (S1c6~  
    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。 sywSvnPuYZ  
    有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 N ]KS\  
    \Fd6Q_  
    椭圆偏振分析仪
    IXE`MLc  
    4to)ff  
    : utY4  
    ;pk4Voo$  
    总结 - 组件... uSnG=tB  
    Y+il>.Z  
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    ,;3#}OGg  
     y|r+<  
    4n55{ ?Z  
    椭圆偏振系数测量 i?+ZrAx>  
    ZL!,s#  
    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 Z) nB  
    pq8XCOllXx  
    _5<d'fBd  
    $~x#Q?-y  
    在VirtualLab Fusion中,复数系数𝑅p和𝑅s是通过应用严格耦合波分析(RCWA),也被称为傅里叶模态法(FMM)来计算。因此,在研究光栅样品的情况下,这些系数也可以是特定衍射阶数的瑞利系数。 Swugt"`nN  
    sb8%!> C  
    ?HD(EGdx  
    bv %Bo4s  
    椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 m\9R;$ \  
    "*08?KA  
    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。 _~q!<-Z  
    gcS ?r :  
    jA<(#lm;  
    * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) kV >[$6  
    @9,=|kxK  
    仿真结果与参考文献的比较 rGa@!^hk  
    NC]]`O2r@  
    被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 &j}08aK%  
    N, `q1B  
     :P,g,  
    z{wW6sgPr  
    VirtualLab Fusion技术 e}@VR<h  
    \!O3]k,r  
    :/rl \woA>  
    zN3[W`q+m  
    eBlWwUy*6f  
     
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