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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 @b!"joEy  
    +R$?2  
    可变角度椭圆偏振光谱仪(VASE)是一种常用的技术,由于其对光学参数的微小变化具有高灵敏度,而被用在许多使用薄膜结构的应用中,如半导体、光学涂层、数据存储、平板制造等。在本用例中,我们演示了VirtualLab Fusion中的椭圆偏振分析器在二氧化硅(SiO2)涂层上的使用。对于系统的参数,我们参考Woollam等人的工作 "可变角度椭圆偏振光谱仪(VASE)概述。I. 基本理论和典型应用",并研究该方法对轻微变化的涂层厚度有多敏感。 |oKu=/[K  
    "i'bTVs  
    (VHND%7P  
    upn8n vy4(  
    任务描述 <FFJzNc+  
    o|S)C<w  
    q/@dR{-  
    RcY[rnI6  
    镀膜样品 NlR"$  
    关于配置堆栈的更多信息。 lhn8^hOJ/  
    利用界面配置光栅结构 &R$Q\ ,  
    一般光栅组件能够对周期性结构进行建模。在各向同性的情况下,使用一个非常小的周期,以确保只有0阶会传播。二氧化硅层也是根据参考文献来定义的。 +Al>2~  
    - 涂层厚度:10纳米 f~& a-  
    - 涂层材料。二氧化硅 O?K./So&  
    - 折射率:扩展的Cauchy模型。 eVy2|n9rH  
    Yt1mB[&f^  
    𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 #JNy  
    - 基板材料:晶体硅 Uf,fX/:!  
    - 入射角度。75° QrjDF>   
    HR{s&ho  
    eO5ktEoJ  
    "h$R ]~eG  
    椭圆偏振分析仪 Jgx8-\ 8  
    2PC5^Ni/9@  
    Vb6K:ZnF  
    tbj=~xYf  
    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。 ^KHLBSc:  
    有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 n`5WXpz4;  
    2RNrIU I2  
    椭圆偏振分析仪
    to3?$-L  
    N_'+B+U?  
    l)}t,!M6  
    eqzTQen8q  
    总结 - 组件... X\2_; zwf  
    }OKL z.5  
    }5S2p@W)  
    +t\^(SJ6  
    p]f&mBO*  
    [!+D <Y  
    椭圆偏振系数测量 P.4E{.)(  
    W7e4pR?w  
    椭圆偏振分析仪测量反射系数(s-和p-极化分量)的比率𝜌,并输出相位差𝛥,以及振幅分量Ψ,根据 |$w*RI0C  
    J%P)%yX  
    >q|Q-I~gs  
    `ut)+T V  
    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。 ?MZ:_'2p  
    <c%n?QK{  
    z-Hkz  
    $[e%&h@JR  
    椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 ya>N.h  
    !LSs9_w  
    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。 ,VG9)K 1K  
    HYIRcY  
    ]Y5dl;xrM)  
    * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) kkfCAM  
     # eEvF  
    仿真结果与参考文献的比较 @ R'E?|  
    ~I)uWo  
    被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 6Kht:WE  
    /#\?1)jCK  
    7+8bL{  
    -- S"w@  
    VirtualLab Fusion技术  Ec.)!Hu  
    )kA2vX^=Z  
    'Kd7l}e!  
    s>J3\PC  
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