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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。 V;m3=k0U  
    U5klVl  
    6V)#Yf  
    T<OLfuV  
    任务描述 U+K_eEI0_I  
    Kl* ##qw!  
    b7$?'neH/.  
    M1^pW 63  
    镀膜样品 Uz0mSfBp  
    关于配置堆栈的更多信息。 Gqs8$[o  
    利用界面配置光栅结构 Z'EZPuZ!'  
    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。 MV/JZ;55  
    - 涂层厚度:10纳米 !} 1p:@  
    - 涂层材料。二氧化硅 GB -=DC6  
    - 折射率:扩展的Cauchy模型。 /XXW4_>  
    mBNa;6w?{*  
    𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 +h =lAHn&  
    - 基板材料:晶体硅 (]ORB0kl  
    - 入射角度。75° f.,-KIiF  
    K1Tzy=Z9j  
    lU@ni(69d  
    3}H94H)]a  
    椭圆偏振分析仪 8]0^OSS  
    ?0%lB=qQ  
    .G^ .kg ,  
    '?-GZ0oM  
    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。 Tkd4nRo~  
    有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 _uRgKoiy  
    s?=J#WV1y  
    椭圆偏振分析仪
    XpM#0hm  
    jtZ@`io  
    Xdjxt?*  
    )q#b^( v  
    总结 - 组件...  @]A4{  
    tUt l>>6Iu  
    ~oOOCB  
    <uA|nYpp  
     Jl}$) '  
    Q.!8q3`  
    椭圆偏振系数测量 39u!j|VH  
    f$P pFSY4  
    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 md<%Z4+  
    N?~K9jGx(  
    /P,J);Y  
    -0>@jfP^D  
    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。 /9 [nogP  
    = uOFaZ4  
    JeiW z1t  
    B=9|g1e  
    椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 ')go/y`YK  
    ,cpPXcz?,  
    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。 L!5%;!>.P  
    lGs fs(  
    8TuOf(qE  
    * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) #.) qQ8*(  
    7XdLZ4ub  
    仿真结果与参考文献的比较 W[+E5I  
    K^9!Qp  
    被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 c,e 0+  
    0e3 aWn  
    G:f]z;Xdp  
    aN.Phn:  
    VirtualLab Fusion技术 RM,r0Kv17Y  
    h4ZrD:D0\  
    aWW|.#L  
    A`IE8@&Z'  
    I,.>tC  
     
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