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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: 04-08
    摘要 mSeN M  
    "A3xX&9-q  
    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。 b;ZAz  
    =_3qUcOP  
    (j"MsCwE  
    %W@IB8]Vr  
    任务描述 _ @76eZd  
    c17==S  
    6%1o<{(%f  
    6GvnyJ{[  
    镀膜样品 i|'t!3I^m  
    关于配置堆栈的更多信息。 5(Oc"0''H  
    利用界面配置光栅结构 I/|n ma/ $  
    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。 1k i"UF/  
    - 涂层厚度:10纳米 Okc*)crw  
    - 涂层材料。二氧化硅 9x,+G['Zt  
    - 折射率:扩展的Cauchy模型。 k JFHUR  
    !%9I%Ak^  
    𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 zf u78  
    - 基板材料:晶体硅 ~Wv?p4  
    - 入射角度。75° 3/05ee;|  
    n3,wwymQ  
    v:;cTX=x`#  
    ?yK\L-ad  
    椭圆偏振分析仪 OSk9Eb4ld  
    H:6$) #  
    2_v>8B  
    m,O !M t  
    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。 m"]ys #  
    有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 ,iUx'U  
    rg.if"o  
    椭圆偏振分析仪
    xM\ApN~W  
    3}Qh`+Yj]  
    cw{[B%vw  
    { VO4""m  
    总结 - 组件... 9f`Pi:*+/  
    CXZeL 1+  
    Jmx }r,j  
    W9"I++~f  
    ") D!OW]  
    6Tnzg`0I  
    椭圆偏振系数测量 O6]~5&8U.  
    [DwB7l)O(  
    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  sd%~pY}  
    H=C;g)R  
    -&}E:zoe  
    ZbUf|#GTB  
    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。 KHtY +93  
    K-3 _4As  
    RSC-+c6 1  
    =d}3>YHS  
    椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 ~JpUO~i/  
    KG$2u:n  
    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。 3I+pe;  
    .>n|#XK  
    6* 7&X#gG  
    * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) 2wCRT}C  
    oV`sCr5%  
    仿真结果与参考文献的比较 ~@lNBF  
    Sqs`E[G*  
    被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 r;z A `  
    <h({+N  
    AK HH{_  
    {QID@  
    VirtualLab Fusion技术 ^ dqEOW  
    v &n &i?  
    oWmla*nCKL  
    e^yB9b  
    /Ny&;Y  
     
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