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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 正序阅读 楼主  发表于: 04-08
    摘要 (k9{&mPJ  
    i|X ;n  
    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。 7xP>AU)y  
    IqK??KSC  
    "5mdq-h(  
    P8K{K:T  
    任务描述 G9s: Wp  
    .Od.lxz"mp  
    T}(J`{ 9i  
    N|c;Qzl  
    镀膜样品 huu:z3{=J  
    关于配置堆栈的更多信息。 @ 8yV15!  
    利用界面配置光栅结构 0>Y3>vwSl  
    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。 LL5n{#)N  
    - 涂层厚度:10纳米 8(UUc>g  
    - 涂层材料。二氧化硅 ] (3e +JC  
    - 折射率:扩展的Cauchy模型。 '>AOJ aA  
    #C1u~db  
    𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 etdI:N*x  
    - 基板材料:晶体硅 <d,Qi.G4  
    - 入射角度。75° *%L:soM'Ll  
    u8pJjn;  
    c>~"Z-VtX  
    +Zu*9&Cx  
    椭圆偏振分析仪 ANEW^\  
    A-\OB Nh  
    fu3/n@L  
    *.wX9g9\  
    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。 T]d9tX-  
    有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 `_C4L=q"  
    dEU +\NY  
    椭圆偏振分析仪
    4y&%YLMpl  
    T]\_[e:'  
    Zr,:i MPZ  
    Hc1S:RW  
    总结 - 组件... mG2*s ^$  
    ~"89NVk"  
    DjK:)  
    JQQP!]%}  
    {)]5o| Hx  
    t W ;1  
    椭圆偏振系数测量 k3::5&  
    ( /{Wu:e  
    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 /k3v\Jq{  
    7Z0fMk  
    H(U`S  
    m.ev~Vv~  
    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。 I!?-lI@(  
    4$ LVl  
    9 |v3lGK(  
    SW|{)L,  
    椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 45e-A{G~  
    XnmQp)nyV  
    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。 cl kL)7RQ  
    Zq7Y('=`t@  
    $eUI.j(HU  
    * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) Jhdo#}Ub  
    pEf1[ zq  
    仿真结果与参考文献的比较 5[3vu p?  
     }t}y  
    被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 lt\. )Y>4  
    >5Y%4++(  
    ?-w<H!Y7  
    %fB]N  
    VirtualLab Fusion技术 qScc~i Oq  
    K*^3FO}JG  
    gE$D#PZa  
    o NX-vN-  
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