铬金属薄膜的椭偏法研究

为获得铬(Cr)金属薄膜的光学常数,文章采用武汉颐光科技公司生产的SE-VM-L型宽光谱全穆勒矩阵椭偏仪,测量和分析了用光控自动真空镀膜机沉积在石英玻璃上得到的单层Cr金属薄膜,得到了Cr金属薄膜在200~1 700 nm宽谱上的光学常数曲线和薄膜厚度。根据Cr金属的薄膜特性及成膜特点,采用“基底/空气”模型进行拟合,建模时采用Cauchy模型和Gaussion模型,对建立的各种模型测量得到的数据进行了分析和比较。结果表明,对于厚度较薄的金属样品来说,椭偏仪无法同时解偶样品薄膜折射率N、消光系数K和样品薄膜厚度d;模拟较薄Cr纯金属薄膜时,需要导入样品的透过率T,通过拟合得到均方差为2.3,测量得到较合理的Cr金属薄膜的厚度为23.77 nm。该研究结果对Cr金属薄膜膜层设计和制备有参考价值。

基于椭偏法对薄膜器件参数测量及反向优化研究

传统薄膜器件通常使用物理气相沉积法进行开发及镀制,难以实现薄膜镀制与设计的一致性,导致薄膜器件镀制及研发与设计不符。为此,文章基于椭偏法对薄膜器件进行测量及反向优化进行研究,建立薄膜参数测量及反向优化模型,使用椭偏仪对研发镀制的Ag金属薄膜器件进行网格划分测量区域及模型优化;使用模型将介电常数的实部虚部进行拟合,测得材料的介电常数求出材料的折射率和消光系数;最后,拟合膜层厚度为20.226nm,测得薄膜参数厚度、折射率n和消光系数k数据与镀制薄膜数据进行对比,厚度相差3.562nm,镀制与测量值具有一定差异,测得折射率和消光系数数据与传统方式相比更合理和精准。