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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。 PlK3;  
    %X}vuE[[UC  
    #b:YY^{g_  
    ur=:Ha  
    任务描述 AkdO:hVtG  
    ~gOZ\jm}  
    UIg?3J}R  
    ~-uf%=  
    镀膜样品 |!7leL  
    关于配置堆栈的更多信息。 `-R&4%t%  
    利用界面配置光栅结构 %|^,Q -i,  
    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。 v^F00@2I  
    - 涂层厚度:10纳米 I|>.&nb  
    - 涂层材料。二氧化硅 , /jHhKW  
    - 折射率:扩展的Cauchy模型。 p5w9X+G%  
    TX@ed  
    𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 8faT@J'e;  
    - 基板材料:晶体硅 Bgzq  
    - 入射角度。75° *//z$la  
    Li0+%ijM  
    <sM_zoprc  
    55UPd#E'  
    椭圆偏振分析仪 BA@M>j6d  
    skTa IGRL  
    7ncR2-{g  
    4K dYiuz0`  
    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。 1ah,Zth2  
    有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 NjA[(8\:  
    A:2CP&*  
    椭圆偏振分析仪
    tX@y ]"  
    5L~lF8  
    (: k n)  
    0dS(g&ZR  
    总结 - 组件... N#)Klq87z  
    S1@r.z2L  
    4g}r+!T  
    <SOG?Lh~  
    I|K!hQ"m  
    v<)&JlR  
    椭圆偏振系数测量 !g}@xwWax  
    o"L8n(\  
    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 Qt_KUtD  
    jq8TfJ|   
    hNkv lk'Ui  
    J kAd3ls  
    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。 ^`aw5 +S  
    UzIE,A  
    s'l|Ii  
    llh +r?  
    椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 :[f[-F  
    %H&WihQ  
    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。 nnE'zk<"  
    LjW32>B  
    V EsM  
    * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) G|-RscPe  
    c9Cc%EK  
    仿真结果与参考文献的比较 >+.GBf<E  
    +oO7UWs>6  
    被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 JdUdl_D z  
    >=:mtcph  
    Jg{K!P|i  
    E]g6|,4~-  
    VirtualLab Fusion技术 *icaKy3  
    _5(p=Zc  
    h"Wpb}FT  
    F$1{w"&  
    3vAP&i'I  
     
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