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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。 jrCfWa}z  
    HSw;^E)1  
    m~w[~flgZ  
    /{EP*,/*  
    任务描述 MOQ6 :  
    n"h `5p5'  
    6gkV*|U,e  
    {yBs7[Wn  
    镀膜样品 kS%Ydy#:'  
    关于配置堆栈的更多信息。 +xRK5+}9  
    利用界面配置光栅结构 nB_?ckj,  
    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。 Hf%@3X  
    - 涂层厚度:10纳米 u^^vB\"^  
    - 涂层材料。二氧化硅 k 9_`(nx  
    - 折射率:扩展的Cauchy模型。 pD8+ 4;A  
    ; 8_{e3s  
    𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 rbul8(1h  
    - 基板材料:晶体硅 EW}Bzh>b  
    - 入射角度。75° <S5BDk  
    'HO$C, 1]  
    $6qh| >z.  
    2\R'@L*  
    椭圆偏振分析仪 xn?a. 3b'  
    ?'IP4z;y  
    EHSlK5bD,  
    jxP;>K7O  
    椭圆偏振分析仪用于计算相位差𝛥,以及反射光束的振幅分量Ψ。 af6M,{F  
    有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 {k(g]#pP  
    &]Q@7Nl7:l  
    椭圆偏振分析仪
    seba9 y  
     nI[os  
    l\f*d6o  
    %3s1z<;R[S  
    总结 - 组件... m\;R2"H%  
    3 D6RLu  
    SDL7<ZaE  
    ZVW'>M7.  
    pk>^?MO  
    ;^+\K-O]c  
    椭圆偏振系数测量 mR!1DQ.\<  
    Plc-4y1  
    椭圆偏振分析仪测量反射系数(s-和p-极化分量)的比率𝜌,并输出相位差𝛥,以及振幅分量Ψ,根据 )tG\vk=@  
    +|*IZ:w)  
    8aZ=?_gvT  
    bUs0 M0y  
    在VirtualLab Fusion中,复数系数𝑅p和𝑅s是通过应用严格耦合波分析(RCWA),也被称为傅里叶模态法(FMM)来计算。因此,在研究光栅样品的情况下,这些系数也可以是特定衍射阶数的瑞利系数。 G%BjhpL  
    ;$HftG>B  
    /9 3M*b  
    QZ!Y2Bz(4  
    椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 1eA7>$w}[  
    6d:zb;Iz  
    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。 1v#%Ei$6`t  
    rr/B= O7  
    '|ad_M  
    * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) !H#bJTXB  
    yZAS#ko}}  
    仿真结果与参考文献的比较 hC:n5]K  
    T=<@]$?  
    被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 K)6rY(x >  
    8."]//V  
    Cmu@4j&  
    ih)zG  
    VirtualLab Fusion技术 w}L]X1#sF  
    >u>5{4  
    1}S S+>`  
    ycc4W*]  
    o\BOL3H  
     
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