化学溶液法制备的Ba_(0.9)Sr_(0.1)TiO_3薄膜的结构及光学特性研究

采用高度稀释的前驱体溶液在LaNiO3 (LNO)薄膜上沉积了Ba0 .9Sr0 .1TiO3 (BST)薄膜 .X 射线衍射分析表明BST薄膜呈高度的 (10 0 )择优取向 .原子力显微镜测量发现制备的BST薄膜具有大的晶粒尺寸 80～ 2 0 0nm .用椭偏光谱仪测量了光子能量为 0 .7～ 3.4eV范围内BST薄膜的椭偏光谱 ,用Cauchy模型描述BST薄膜的光学性质 ,获得了BST薄膜的光学常数谱和禁带宽度Eg=3.36eV .

Ba_(0.9)Sr_(0.1)TiO_3薄膜的椭偏光谱研究

用椭偏光谱仪首次在光子能量为２．１～５．２ｅＶ的范围内，测量了不同热处理温度下Ｂａ０．９Ｓｒ０．１ＴｉＯ３（ＢＳＴ）薄膜的椭偏光谱，建立适当的拟合模型，并用Ｃａｕｃｈｙ色散模型描述ＢＳＴ薄膜的光学性质，用最优化法获得了所有样品的光学常数（折射率η和消光系数κ）谱及禁带能Ｅｇ．比较这些结果，初步得到了ＢＳＴ薄膜的折射率η、消光系数κ和禁带能Ｅｇ随退火温度变化的变化规律．

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 .

椭偏光度法研究溶胶-凝胶SiO_2薄膜的光学性能

用溶胶-凝胶工艺在碱性、酸性催化条件下制备具有纳米多孔结构的SiO2薄膜.用反射式椭圆偏振光谱仪测试薄膜的椭偏参数,并用Cauchy模型对椭偏参数进行数据拟合,获得了溶胶-凝胶SiO2薄膜光学常数在300～700 nm波段的色散关系.用场发射扫描电子显微镜FE-SEM研究了薄膜表面微结构,并讨论表面微结构与光学性能间的关系.结果表明:制备条件所引起的薄膜微结构差异对光学常数的色散关系变化趋势无影响;薄膜光学常数的大小则与微结构有关,折射率大小与薄膜孔洞率成反比.

多层薄膜光学常数的椭偏法研究

研究了椭偏测量中多层薄膜拟和模型建立的过程,并对一未知多层光学薄膜进行了椭偏分析,建立了substrate/film1/EMA/film2/srough的物理结构模型。采用椭偏法,在首先确定出基底光学常数的基础上,提出了从单层、双层、三层逐次建模拟和的分析方法。研究结果表明:对于透明或弱吸收光学薄膜,采用柯西公式可以较好表征材料的色散关系。椭偏分析最终得到的未知薄膜基本结构为G(1.52)/2.0312(203.0nm)1.4636(170.1nm)2.0791(170.4nm)/A,膜系设计及分光光度计测量的透射光谱证实了这一结果。对多层膜厚度和光学常数的分析表明,椭偏法仍然是一种行之有效的薄膜光学常数测量方法。

用椭偏法研究掺磷a-Si∶H薄膜的光学特性

用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）方法制备了磷掺杂氢化非晶硅（a—Si：H）薄膜。分别以50°和70°为入射角，测试了样品在300-1000nm波长的椭偏光谱，得到了其膜厚和光学常数谱（折射率和消光系数随波长变化谱），并应用Tauc作图法推算出了薄膜的光学带隙。

Cu块材及Cu膜的光学常数研究

用反射式动态椭圆偏振光谱技术对Cu块材、Cu薄膜及Cu厚膜的光学常数进行了测试分析。研究结果表明:与Roberts块材、Johnson厚膜数据相比,不同方法得到Cu的光学常数在谱线形状上基本相似,但在数值上存在一定差别;在波长为250～830nm范围内,Cu块材和膜的折射率n与消光系数k分别在0.1～1.5和1.5～5.0之间;随膜厚增加,n值增大,k值减小;厚膜的n、k值与块材的更为接近。同时讨论了光学常数与微结构的关系。

浮法玻璃表面光学常数分析

本文通过光谱椭偏仪测量浮法玻璃空气面和锡面的偏振信息,利用Cauchy光学模型分析得到浮法玻璃两表面的布鲁斯特角和光学常数,分析结果表明浮法玻璃空气面、锡面、理想玻璃界面的布鲁斯特角分别为56.7°、57°和56.8°,空气面形成疏松的表面层,厚度为2.75nm,折射率小于玻璃本底,锡面形成锡扩散表面层,厚度为81.29nm,折射率大于玻璃本底折射率,并且随厚度呈现出非线性梯度变化,结合透光率数据分析得到玻璃消光系数在10-6量级。由于浮法玻璃空气面和锡面的折射率明显不同,需要在后续玻璃镀膜光学设计时区别对待。

光刻胶光学性质的光谱椭偏测量方法研究

利用相调制型光谱椭偏仪研究了光刻胶光学常数的测量方法，针对测量过程中光刻胶曝光控制优化了测量方案和仪器参数。对常见的$9912正型光刻胶，给出了曝光前后275～650nm波段的光学常数。并采用动态椭偏法测量了所需波长下曝光前的光学常数。实验结果表明：该测量方法适用于光刻胶在紫外一可见．红外宽波段的光学性质研究，在光刻模拟、新型光刻胶材料研制及其光学性质表征等领域有重要实用价值。

超薄四面体非晶碳膜光学常数的精确测定

目的联合使用光谱型椭偏仪(SE)和分光光度计,精确测定超薄四面体非晶碳薄膜(ta-C)的光学常数。方法由于该薄膜的厚度对折射率、消光系数有很大的影响,仅采用椭偏参数拟合,难以准确得到该薄膜的光学常数,椭偏法测定的未知参数数量大于方程数,椭偏方程无唯一解。因此,加入透过率与椭偏参数同时进行拟合(以下简称SE+T法),以简单、快速、准确地得到该薄膜的光学常数。结果薄膜具有典型的非晶碳膜特征,SE和SE+T两种拟合方法得到的光学常数具有明显的差异,消光系数k在可见以及红外区最大差值可达0.020,紫外区最大的偏差约为0.005;折射率n在500 nm波长以上最大差值为0.04,在紫外光区和可见光区两种方法得到的n趋于一致。联用时的拟合结果具有更好的唯一性,而且拟合得到的光学常数变得平滑。结论椭偏与分光光度计联用适合精确测定测量范围内的超薄四面体非晶薄膜的光学常数。

Si基片上射频磁控溅射MgF_2薄膜的光学常数研究

用射频磁控溅射技术在室温Si基片上制备了厚度分别为25.0nm和60.7nm的MgF2薄膜样品,并用反射式椭偏光谱技术对薄膜的光学常数进行了测试分析。250～830nm光频范围椭偏光谱测量结果表明:随着膜厚增加,MgF2薄膜的光学常数n、k的变化范围减小,平均值增大;MgF2薄膜样品的吸收曲线k在波长λ为270nm和360nm处均出现由通过辐射产生的F心引起的吸收峰。

SOL-GEL法制备BA_(1-X)SR_XTIO_3薄膜的光学性质研究

采用Sol—Gel工艺，在Si（100）衬底上制备了Ba1-xSrxTiO3（0．1≤x≤0．3）多晶薄膜，并用椭偏光谱仪在光子能量为2．0—5．2eV的范围内，测量了不同Sr含量x下Ba1-xSrxTiO3多晶薄膜的椭偏光谱。建立适当的拟合模型，用最优化法获得了所有样品的光学常数（折射率n和消光系数k）谱及能隙宽度Eg。比较这些结果发现：在低能区，Ba1-xSrxTiO3薄膜的折射率n随Sr含量x的增加无明显变化，但其吸收边向高能方向移动。表明Ba离子被Sr离子取代后，Ba1-xSrxTiO3薄膜的能隙宽度Eg增大。

化学溶液法制备PbZr_(0.5)Ti_(0.5)O_3/La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3铁电多层薄膜的结构和光学性质研究

采用金属有机化学液相沉积法在Si衬底上制备了La0 .5Sr0 .5CoO3(LSCO)导电金属氧化物薄膜 ,采用溶胶 凝胶法在LSCO导电金属氧化物薄膜上沉积了PbZr0 .5Ti0 .5O3(PZT)铁电薄膜 .X 射线测量结果表明在 70 0℃的退火温度下制备的PZT/LSCO铁电多层薄膜呈 (110 )取向的钙钛矿结构 ,谢乐公式估算铁电薄膜的晶粒尺寸为 5 0～ 80nm .原子力显微镜观察结果显示 :薄膜表面平整 ,均方根粗糙度 (RMS)小于 5nm .用拉曼光谱测量表明PZT薄膜呈拉曼活性 .椭圆偏振光谱仪用来表征薄膜在 40 0～ 170 0nm波长范围的光学性质 .用洛仑兹模型来描述PZT和LSCO薄膜的光学性质 .获得PZT和LSCO薄膜的折射率、消光系数等光学常数谱 .

基片温度对PLD制备ZnO薄膜光学常数的影响(英文)

光谱椭偏仪被用来研究用脉冲激光沉积方法在Si(100)基片上,温度分别为400,500,600,700℃制备的ZnO薄膜的特性。利用三层Cauchy散射模型拟合椭偏参数,计算了每个温度下制备的ZnO薄膜在400～800nm波长范围内的折射率(n)和消光系数(k)。发现基片温度对光学常数有很大的影响。通过分析XRD表征的晶体结构和AFM表征的薄膜表面形貌,发现折射率的变化归因于薄膜堆积密度的变化。为了获得具有较好的光学和薄膜质量的ZnO薄膜,相比与其他沉积温度600℃或许是最佳的沉积温度。

GaN基多层结构椭偏测试模型优化和光谱研究

利用椭圆偏振测试仪,对n+AlGaN/n-AlGaN/超晶格(SL)/AlN/蓝宝石多层复杂结构的椭偏测试方法进行了研究,其中SL层为AlGaN/GaN多层量子阱结构,将其简化为单层处理。通过改变测试条件进行多次测量,分析了结构模型、算法模型及不同入射角度对测试结果的影响,得到了最优测试结构模型和算法模型:粗糙度层(有效介质近似EMA模型)/n+AlGaN(柯西Cauchy模型)/n-AlGaN(Cauchy)/SL(EMA)/AlN(Cauchy)/蓝宝石。选择55°为入射角,在300～800nm波长测试得到了各层膜厚和光学常数谱。结果表明,椭偏测试所得各层膜厚度与工艺给出数据相符,但SL层厚度相对而言有较大偏差,这与其结构复杂性有关,尚待进一步研究。各层折射率色散关系正常,n+AlGaN层折射率与n-AlGaN层折射率相比偏小,这与其较高浓度和较大损伤有关。

Ba_xSr_((1-x))TiO_3多层膜椭偏光谱研究

用溶胶 凝胶技术在Si(10 0 )衬底上制备了单层和渐变型多层的BaxSr(1-x) TiO3 薄膜 ,其膜层组分分别为 :Ba0 .7Sr0 .3TiO3,Ba0 .8Sr0 .2 TiO3,Ba0 .9Sr0 .1TiO3,BaTiO3.对生长制备出的多层BaxSr(1-x) TiO3 薄膜进行了变角度椭偏光谱测量 .通过椭偏光谱解谱分析研究 ,首次得到了BaxSr(1-x) TiO3 多层膜结构不同膜层的膜厚和光学常数 .其结果显示 :椭偏光谱分析得到的不同膜层的膜厚与卢瑟福背向散射测量得到的结果基本相符 ;渐变型多层膜中BaTiO3薄膜的折射率比单层BaTiO3 薄膜折射率大许多 ,与体BaTiO3 的折射率相接近 ,这说明渐变型多层膜中BaTiO3 薄膜的光学性质与体材料的光学性质接近 .

椭偏光度法研究钛掺杂对二氧化硅介孔薄膜的光学性能的影响

采用溶胶-凝胶工艺,以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵CTAB为模板剂,在常温常压下制备出介孔SiO2薄膜和钛掺杂介孔SiO2薄膜。用反射式椭圆偏振光谱仪测试出两种薄膜样品的椭偏参数,选用Cauchy模型对椭偏参数进行了较好的数据拟合,获得了在250-700nm波段光学常数的色散关系。紫外-可见-近红外分光光度计测量结果表明小比例钛下薄膜的吸收增强,透过性降低,光学性能发生较大变化。

椭偏仪的原理和应用

椭偏术是一种利用线偏振光经样品反射后转变为椭圆偏振光这一性质以获得样品的光学常数的光谱测量方法.椭偏仪主要用来测量薄膜材料或块体材料的光学参数和厚度的仪器.

聚对苯二甲酸乙二酯光学特性的椭圆偏振光谱研究

概要介绍椭圆偏振光谱 (SE)的原理与特点 ,并用椭偏光谱测定了一组结晶度不同的无取向PET薄膜的光学常数谱 ,研究半结晶性高聚物PET不同结晶形态对其光学性能的影响 ,发现随结晶度的增加 ,其光学常数显著增大 ,并趋于晶态的光学常数 .

镧掺杂BiGaO_3多晶薄膜光学性质

采用溶胶-凝胶技术在Pt/Ti/SiO_2/Si衬底上制备了不同镧掺杂浓度BiGaO_3(Lx BGO,0≤x≤0.1)薄膜.X-射线衍射(XRD)表明该属于正交晶系的多晶薄膜,原子力显微镜(AFM)图像显示样品表面具有很好的平整性.采用椭圆偏振技术对其光学性质进行了详细的研究,发现其光学常数符合Adachi色散模型.进一步发现其禁带宽度随着镧掺杂浓度的增加而增加,该规律与理论预言相吻合.有关LxBGO材料的研究为铋基光电器件如紫外探测器的实现提供物理基础支持.