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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。 e)?}2  
    JL#LCU ?  
    +|g*<0T5<  
    S+.>{0!S"  
    任务描述 U 5j4iz'  
    D`G;C  
    a_+3, fP  
    O&/n BHu\  
    镀膜样品 7{M&9| aK  
    关于配置堆栈的更多信息。 /PSXuVtu5  
    利用界面配置光栅结构 -?#iPvk6  
    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。 _y6iR&&x  
    - 涂层厚度:10纳米 Xe&9| M  
    - 涂层材料。二氧化硅 l*hWws[  
    - 折射率:扩展的Cauchy模型。 L / PAC  
    7=yM40  
    𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 ;|XX^  
    - 基板材料:晶体硅 ;k@]"&t  
    - 入射角度。75° {Lv"wec*x  
    9C?SEbC  
    +UOVD:G  
    jcJ@A0]  
    椭圆偏振分析仪 gzhIOeY  
    ]m`:T  
    FsOJmWZ  
    i75\<X  
    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。 1O0)+9T82  
    有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 yy/'B:g  
    ^zT=qB l  
    椭圆偏振分析仪
    *[ 0,QEy  
    3r[F1z2B  
    a(yWIgD\\  
    o` QH8  
    总结 - 组件... <<cezSm  
    H1?C:R  
    56kqG}mg&  
     ZaaBg  
    Kp7)my  
    6:}n}q,V  
    椭圆偏振系数测量 X6B,Mply  
    oVP,a r0G  
    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 <f}:YDY'  
    k t!@}QP  
    =os!^{p7>  
    8MDivr/@  
    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。 p)Q5fh0-  
    ;{wzw8!  
    73!NoDxb  
    zobFUFx  
    椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 %/\sn<6C}  
    -0;{  
    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。 >mvE[iXRG?  
    80%"2kG  
    d^~yUk  
    * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) #sF#<nHZ  
    ncUhCp?'  
    仿真结果与参考文献的比较 `%Kj+^|DS  
    ZB$yEW]]~  
    被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 $ SA @ "  
    LdiNXyyzet  
    mPPB"uQ  
    rVOF  
    VirtualLab Fusion技术 mV"F<G; H  
    @S~n^v,)  
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    Y@UW\d*'%I  
    Y/m-EL  
     
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