超薄四面体非晶碳膜光学常数的精确测定

发布时间：2018-06-18 14:39

  本文选题：ta-C + 薄膜　； 参考：《表面技术》2016年02期

【摘要】：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。
[Abstract]:Aim to determine accurately the optical constants of ultrathin tetrahedral amorphous carbon thin films (Ta-C) using spectroscopic ellipsometry (SE) and spectrophotometer. Methods because the thickness of the film has a great influence on the refractive index and extinction coefficient, it is difficult to get the optical constant of the film by using ellipsometric parameters fitting, and the number of unknown parameters measured by ellipsometry is larger than the number of equations. Ellipsometry has no unique solution. Therefore, the optical constants of the thin films can be obtained by adding the transmittance and ellipsometry parameters at the same time (hereinafter referred to as SE T method) in order to obtain the optical constants of the thin films easily, quickly and accurately. Results the optical constants obtained by two fitting methods, SE and SE T, have obvious differences. The maximum difference of extinction coefficient k in visible and infrared region is 0.020, the maximum deviation in ultraviolet region is about 0.005, and the maximum difference value of refractive index n above 500 nm wavelength is 0.04. The fitting results are more unique and the optical constants obtained are smooth. Conclusion the combination of ellipsometry and spectrophotometer is suitable for the accurate measurement of optical constants of ultrathin tetrahedral amorphous films.
【作者单位】： 酒泉职业技术学院甘肃省太阳能发电系统工程重点实验室;酒泉新能源研究院;中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室;
【基金】：甘肃省科技创新平台专项(144JTCF256) 甘肃省自然科学基金项目(1506RJYF319) 酒泉职业技术学院重点项目(xyky[2015]z-2)~~
【分类号】：TB383.2

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本文编号：2035833