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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。 3 cd5 g  
    <Pg]V:=g'  
    MX3ss,F  
    ;%Z%]nIS  
    任务描述 =r<0l=  
    z0@)@4z!  
    fO!S^<9,-  
    oB3,"zY  
    镀膜样品 ELx?ph-9  
    关于配置堆栈的更多信息。 9!XW):  
    利用界面配置光栅结构 qO5.NIs  
    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。 QlbhQkn  
    - 涂层厚度:10纳米 Y,v8eOo45S  
    - 涂层材料。二氧化硅 =~Ac=j!q  
    - 折射率:扩展的Cauchy模型。 GJ>vL  
    tDuQ+|~M  
    𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 bL=32YS  
    - 基板材料:晶体硅 {H$F!}a  
    - 入射角度。75° l)PEg PSRV  
    69Y>iPRU  
    R~-r8dWcw  
    7\'ow|)}v  
    椭圆偏振分析仪 6B4s6  
    !ul)e;a  
    X#s:C=q1  
    'E/vE0nN?  
    椭圆偏振分析仪用于计算相位差𝛥,以及反射光束的振幅分量Ψ。 ~I0I#_$'P  
    有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 48.2_H<  
    (n&Hjz,Fv  
    椭圆偏振分析仪
    .uAO k0^z  
    dAOmqu, 6  
    i!/V wGg  
    @@U'I^iG  
    总结 - 组件... {u BpM9KT  
    Hv>C#U  
    #;F1+s<|QJ  
    / jI>=:z  
    S.o@95M   
    xg~ Baun  
    椭圆偏振系数测量 =1o_:VOG  
    jW6~^>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 PI7M3\z  
    {nH.  _  
    1>W|vOv"Z?  
    ;{]%ceetcu  
    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。 IX eb6j8  
    NpRT\cx3  
    _oxc~v\<  
    LC5NB{b\%>  
    椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 DUg  
    u</21fz'  
    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。 Rv=(D^F,  
    #vhxW=L`=  
    mA5xke_)  
    * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) qyMR0ai-  
    |H&2[B"l  
    仿真结果与参考文献的比较 _20nOg`o  
    |F36^  
    被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 zBWn*A[4  
    PTe8,cD>  
    BH0@WG7F  
    pg69mKZ$  
    VirtualLab Fusion技术 %WrUu|xj>_  
    m#+0uZm(  
    ,.u7([SGm  
    ~ ={8b  
    &1:xY.Zs_  
     
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