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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 =$%_asQJ  
    ^t)alNGos  
    可变角度椭圆偏振光谱仪(VASE)是一种常用的技术,由于其对光学参数的微小变化具有高灵敏度,而被用在许多使用薄膜结构的应用中,如半导体、光学涂层、数据存储、平板制造等。在本用例中,我们演示了VirtualLab Fusion中的椭圆偏振分析器在二氧化硅(SiO2)涂层上的使用。对于系统的参数,我们参考Woollam等人的工作 "可变角度椭圆偏振光谱仪(VASE)概述。I. 基本理论和典型应用",并研究该方法对轻微变化的涂层厚度有多敏感。 cNuBWLG  
    ) ]]PhGX~  
    `l}r&z(8  
    oMZ|)(7C  
    任务描述 Bdf]?s[]  
    & MfnH  
    BO=j*.YKy  
    8J#TP7;  
    镀膜样品 UXV>#U?  
    关于配置堆栈的更多信息。 )pt#Pu  
    利用界面配置光栅结构 WO6;K]  
    一般光栅组件能够对周期性结构进行建模。在各向同性的情况下,使用一个非常小的周期,以确保只有0阶会传播。二氧化硅层也是根据参考文献来定义的。 Q\v^3u2;m`  
    - 涂层厚度:10纳米 RjQdlr6*  
    - 涂层材料。二氧化硅 a{8g9a4  
    - 折射率:扩展的Cauchy模型。 TYr"yZ([  
    0Z~G:$O/i  
    𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4 3MFb\s&Fq  
    - 基板材料:晶体硅 G-Ju`.  
    - 入射角度。75° c1Ta!p{%  
    J#& C&S 2  
    p=U5qM.O  
    (!`]S>_w9  
    椭圆偏振分析仪 s;-%Dfn  
    B&)o:P7h  
    ~,.}@XlgT.  
    UKxeN[fv  
    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。 86\B|!   
    有关该分析仪的更多信息可在这里找到。 WKPuIE:  
    <oWoJP`G  
    椭圆偏振分析仪
    kUG3_ *1 .  
    ^aG=vXK`b  
    {n>W8sN<  
    Fps.Fhm  
    总结 - 组件... %@Ty,d:;=  
    D#,P-0+%  
    0if~qGm=!  
    %@d~)f  
    w oSI 2i  
    _n+./ B  
    椭圆偏振系数测量 hd}"%9p  
    =-qv[;%& 6  
    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 jFBnP,WQ  
    &<sN( ;%0R  
    lx&ME#~  
    J<{@D9r9<~  
    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。 LMvsYc~]q  
    M6b; DQ  
    Ag`:!*  
    j.@TPf*  
    椭圆偏振对小厚度变化的敏感性 _ %HyXd  
    c*g(R.!  
    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。 ,4wZ/r> d  
    3[L)q2;}$N  
    b}[W[J}`  
    * 数值根据Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999) -l!;PV S|  
    `_;VD?")*l  
    仿真结果与参考文献的比较 W%=b|6E  
    yU(k;A-  
    被研究的SiO2层厚度变化为1埃时,𝛹和𝛥的差异。 FFNv'\)  
    rtz%(4aS  
    t3 q0|S  
    v?7.)2XcX  
    VirtualLab Fusion技术 p&L`C |0  
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    v?\bvg\E  
    EK^ld!g(  
    DaW_-:@s  
     
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