椭圆偏振光法在金属腐蚀和电沉积研究中应用

一、前言椭圆偏振光法能测量固体表面层的厚度和折射率,在已有的各种测量膜厚方法中,椭圆偏振光法测量精度高,能测量最薄的膜厚。椭圆偏振光法作为研究固体表面的工具,它的应用很广,配合电化学测量可研究表面膜的生长和溶解过程,通过光学参数可对膜的组份和均匀性作出判断,因此除了用于膜层分析外,对于如金属腐蚀、氧化、吸附、催化等表面过程研究椭圆偏振光法也是一种有效的工具,所以,在电化学、金属、     

λ/4波片与λ/2波片组合在调整偏振态势中的应用与分析

线偏振光通过前后摆放顺序不同的λ/4波片和λ/2波片，其出射光的偏振态将被改变，偏振态的变换在激光偏光技术和光信息中应用越来越广。文章利用矩阵光学方法分析按一定方位角摆放的λ/4波片和λ/2波片，在线偏振光通过后的偏振态变化，主要给出了获得椭圆率角不变、椭圆方位角可连续变化和椭圆率角可连续变化、椭圆方位角不变的椭圆偏振光的方法。     

椭偏光谱及在离子注入硅损伤研究中的应用

介绍了椭圆偏振光谱（ＳＥ）的原理,给出了椭偏仪在离子注入半导体的辐照损伤研究中的应用和局限。研究表明,结合其它分析手段并建立精细的椭偏模型。椭圆偏振光７谱能定量测量各层结构的厚度、成分、气孔率和光学常数。     

用液相外延法生长3～7μm波段InAs/InAs1-ySby及其光学和电学性质

用液相外延(LPE)法在InAs衬底上生长了3～7μm波段的InAs1-ySby外延层,研究了外延多层的组份与禁带宽度和晶格常数的关系。用光学显微镜、傅立叶变换红外(FTIR)透射、光荧光(PL)谱测试以及偏振光椭圆仪研究了外延材料的光学特性。电学性质是将计算值与实测有效霍尔(Hall)参数的厚度关系拟合得到的。结果表明,本文生长的材料在中红外光伏型探测器上具有良好的应用前景。     

基于原位共角椭偏与反射谱的TiO2薄膜光学常数分析

为了分析溶胶-凝胶法制备的TiO₂薄膜的光学常数,采用旋涂法制备了多层TiO₂薄膜,利用扫描电镜对表面形貌进行了分析,利用椭圆偏振光谱对薄膜的折射率色散和孔隙率进行了拟合分析,并利用原位共角反射光谱对拟合结果进行了验证,得到了TiO₂薄膜厚度、孔隙率和折射率色散曲线。结果表明,TiO₂薄膜厚度与旋涂层数成线性关系,薄膜孔隙率约为15%且与旋涂层数无关,New Amorphous色散模型可以较好地拟合溶胶-凝胶旋涂方法制备的TiO₂薄膜在1.55eV~4.00eV波段的椭偏光谱。该研究为溶胶-凝胶法制备的TiO₂薄膜的光学常数测量提供了参考。     

偏振光波的矩孔矢量夫琅禾费衍射

利用瑞利—索末菲矢量衍射公式导出偏振光波矩孔矢量夫琅禾费衍射的解析计算式,通过模拟实验研究了椭圆偏振光的一般孔和亚波长孔的矢量夫琅禾费衍射情形,可应用于偏振光波偏振度检测和偏振成像等方面,表明所得计算式的有效性和可靠性,可在微光学、近场光学、衍射成像、光束传输变换以及光信息处理等方面发挥作用。     

椭圆仪多入射角法研究半导体离子注入层光学常数

本文概述了椭园仪在研究半导体表面离子注入层的应用,并给出了用椭园仪多入射角法测得的砷化镓单晶抛光面的光学常数及离子注入硅表面的光学常数。根据测量结果算出了测量砷化镓衬底上薄膜所需的(ψ,△)-(n,δ)关系表,并与实际测量结果进行了比较。最后用阳极氧化剥层法研究了离子注入层光学常数的分布剖面及500℃下退火后光学常数的变化。     

溅射气压对Si／Ge多层膜结构光学常数的影响

采用可变入射角全自动椭圆偏振光谱仪，测量了用磁控溅射法制备的Si/Ge异质多层膜结构的光学常数，测量能量范围为1．5－4．5eV，分析了不同氩气压强对磁控溅射制备的Si/Ge异质多层膜结构的光学常数的影响，实验结果表明，在低能区域，随压强的增加，多层膜结构的所有光学常数均有不同程度的增加，但在高能区域，溅射气压对光学常数的影响不再明显，多层膜结构的复介电常数的实部和虚部及折射率n的峰位随压强增大而向低能方向位移，多层膜结构的消光系数k的峰位随压强的变化很小，但其峰值随压强的增加而增加。     

低温激光退火多晶硅薄膜的光学常数研究

用分光反射光谱(SR)和分光椭偏光谱(SE)来分析低温激光退火多晶硅薄膜的光学特性。利用多层光学和Braggeman有效介质近似模型(B-EMA),对薄膜光学常数和结构参数(膜厚度,表面粗糙度和非均匀性)的退火功率依存关系进行解析。解析结果表明,有一个临界退火功率存在。退火达到这个功率时,多晶硅薄膜的光学常数非常接近单晶硅。由于受增大晶粒尺寸影响,在这个功率时,薄膜表面粗糙度和非均匀性也显示了一峰值。在整个退火区域,膜厚度有大约8%变化。     

掺钇α—Si：H膜的光性研究

用反射消光式椭圆偏振光谱研究了射频溅射法制备的不同衬底温度和不同掺钇浓度下的α-Si:H(Y)膜在可见光区的光学性质,结果与透射谱一致。由红外吸收谱判断膜中氢含量和存在形式随生长条件和掺钇浓度变化。     

波片组合在调整偏振态势中的应用与分析

为了获得椭圆率角不变、椭圆方位角可连续变化和椭圆率角可连续变化、椭圆方位角不变的椭圆偏振光,采用矩阵光学方法对按一定方位角摆放的λ/4波片和λ/2波片,在线偏振光通过后的偏振态变化,进行了理论分析和实验验证,取得了可靠的数据。结果表明,理论分析是正确的,这一结果对光路调整和偏振态的转换是有帮助的。     

锑化铟实际表面光学常数的测定

在锑化铟基底上制作光接收器,需要研究获得高质量表面及检测这种表面的方法。本文介绍采用椭圆测量法,对结构上、几何学上以及化学上都相当完善的电抛光表面进行研究;测定了它的光学常数并与其他方法制得的InSb表面的光学常数进行了比较。     

用光谱法研究砷离子注入硅的退火

<正> 近年来,有一些工作研究用椭偏光法测定离子注入硅.这些都是在单一波长下进行测量的.但是,离子注入损伤只在样品表面一薄层内,即使均匀光吸收介质层(相当于高注入剂量情况),也有折射率n、消光系数k和层厚d待求.莫党等近来发展了一种测定离子注入硅的椭偏光谱法,测定各波长的椭偏参数,然后用分区法对均匀吸收介质层模型进行计算,不必用剖层法配合,可求出d和光学常数的色散关系.在此基础上     

用消光式椭圆偏振光谱法测量掺钇a-Si:H膜的光学性质

用消光式椭圆偏振光谱法测量了不同掺杂浓度下,掺钇a-Si:H膜的光学性质随波长的变化关系。利用有效介质近似理论计算了样品中钇的体积百分比,并与能谱法测量结果加以比较,两者相符。     

椭圆偏光法研究砷离子注入硅的损伤和退火

我们用椭圆偏光法研究了As~+注入Si的损伤和退火效应.逐层测定结果表明,对150keV、10~(16)/cm~2的As~+注入,已形成非晶质层,折射率沿深度的分布图呈近似平台式.退火实验结果表明,600-700℃间有转变点,在高于此点的温度下退火,辐射损伤得到很大消除,并且表明辐射损伤比杂质砷对硅拆射率的影响大得多.高温退火后,椭圆偏振光测量结果出现一些新现象.还与背散射测量及电学测量进行了对比.本工作表明,椭圆偏光法亦是测定和研究离子注入引起的损伤的有用工具.     

钛合金粗糙表面的偏振光及变温BRDF特性

基于红外光谱椭偏仪测得钛合金TC4在298~773 K范围的光学常数,结合Monte Carlo射线跟踪法对钛合金随机粗糙表面的双向反射分布函数(BRDF)进行了研究.分析了不同表面粗糙度、入射光偏振态及温度对钛合金表面BRDF分布的影响.结果表明:偏振光入射下钛合金的BRDF分布随入射角度及表面粗糙度的变化趋势与非偏振光相同;入射平面内粗糙钛合金表面的BRDF随光源偏振态变化与光滑平板具有相同趋势;TE波入射时的BRDF反射峰值大于TM波入射;钛合金粗糙表面的BRDF镜反射峰值随温度升高有下降趋势;在所研究的温度范围内(298~773 K),峰值变化在10.2%以内,温度变化对TM波下钛合金BRDF分布特性的影响大于TE波,且在入射角度增大时影响增大.     

偏振光照对偶氮苯侧链聚硅氧烷膜表面能的提高

采用硅氢加成法合成了含偶氮苯侧链的聚硅烷液晶聚合物,用FTIR、DSC和偏光显微镜对聚合物结构及液晶特性进行了表征。采用473nm偏振光对聚合物膜进行了光致取向,用偏光显微镜对取向结果进行了表征,发现偏振光倾斜照射后侧链偶氮苯基团发生了面外垂直取向。采用量高法测量了取向前后膜的接触角,根据接触角计算了膜的表面能。聚合物膜在取向前接触角为94.5°,偏振光照射取向后降低为76.5°,表明光照使聚合物膜从疏水变为亲水,膜的表面能明显增加。结合锥光显微镜观察到的干涉图结果,提出了极性偶氮苯基团面外垂直排列取向提升膜表面能的机理。     

热处理对氢化非晶碳膜光学性质的影响

用椭圆偏振光谱法研究了热处理对射频辉光放电淀积的氢化非晶碳膜光学性质的影响。结果表明,500℃温度退火使氢化非晶碳膜的光学性质发生明显改变:折射率在短波端下降而在长波端上升,消光系数、吸收系数和反射率都随退火温度的增加而逐渐增加,而光学能隙则逐渐下降。对这些结果进行了初步讨论。     

SnTe纳米薄膜的椭圆偏振光谱研究

SnTe纳米薄膜材料光学常数的准确获取，对于其在高性能光电器件设计和在光电子领域的潜在应用具有重要的意义。然而，目前仍然很少有关于获取其纳米薄膜光学常数方法的相关研究报道。采用磁控溅射法以SnTe单靶为靶材，在石英衬底上制备了SnTe纳米薄膜；在未加衬底温度和未进行退火处理的条件下，通过制备工艺参数优化，即得到晶化的、组分可控的面心立方结构SnTe纳米薄膜。采用椭圆偏振光谱法，建立不同的拟合模型结构，利用SE数据库中的SnTe材料数据列表和Tauc-Laurents模型对所制备的SnTe纳米薄膜材料的膜厚、组成及折射率、消光系数等光学常数进行了研究。结果显示，具有该厚度的SnTe纳米薄膜材料在可见光波段具有较高的折射率、在可见到近红外具有较宽的光谱吸收。     

铝镓铟磷的带隙分析

本文利用椭圆偏振光谱法研究了铝镓铟磷（AlGaInP）以及掺Si样品,获得样品的光学常数随光子能量的变化关系和可见光区的介电函数谱,对该谱进行数值微分,得到介电函数的三级微商谱,应用介电函数的三级微商理论,求得样品的带隙,并对带隙进行了分析。