nm量级薄膜厚度测量

为了获得nm量级薄膜样品的精确厚度,采用软X射线反射率拟合方法、Bragg衍射方程方法和反射率Fourier变换方法分析了常规Cu靶X射线衍射数据及软X射线反射率数据。对厚度测量结果进行比较,3种方法得到的结果一致性很好。其中,软X射线反射率拟合和Bragg衍射方程方法精度很高,优于1nm,Fourier变换方法精度稍低。对于单层W薄膜样品,3种方法获得厚度分别为(15.21±0.60)nm,(14.0±1.0)nm和(13.8±1.5)nm;对于双层W/C薄膜样品,W层厚度分别为(12.64±0.60)nm,(13.0±1.0)nm和(13.9±1.5)nm。这3种方法测量结果精度主要取决于反射率数据测量精度,而Fourier变换方法精度随着能量升高而提高,随着掠入射角范围增大而提高。

用透射光谱和模拟退火算法确定薄膜光学常数

提出了用透射光谱曲线和模拟退火算法同时确定薄膜材料折射率n、消光系数k及薄膜厚度d的方法 ,并给出了严格的理论公式和计算程序框架图。为了验证此方法的准确性和可行性 ,先进行了计算模拟 ,然后对SiNx 薄膜进行了测量。模拟结果与理论值非常接近 ,根据实验结果恢复出来的曲线与原始实验曲线吻合得很好。此方法具有非破坏性、测量简单、操作方便、稳定性好和计算收敛速度快、精度高等特点。

薄膜厚度和光学常数的主要测试方法

准确地测量和控制薄膜厚度和光学常数等参数,在薄膜制备和分析和应用都是极为重要的。对薄膜的厚度和光学常数测试方法作了归纳和分类,并对几种主要的测试方法作了简要的介绍,分析了各自的特点及存在的问题。在测量薄膜的厚度和光学常数时,必须根据待测样品和测量精度要求选择合适的方法。

磁控溅射薄膜沉积速率的标定

在不同的溅射功率和溅射时间下,使用磁控溅射设备制备了系列薄膜Si/Fe(P1w,T1s)和Si/[Fe(P2w,T2s)/NiO(P3w,T3s)]10。利用小角X射线衍射测量了样品的衍射强度分布,并分别计算出了Fe和NiO在不同溅射功率下的沉积速率。实验结果表明,在测量范围内沉积速率与溅射功率之间存在线性关系。