氧离子注入硅SOI结构的椭偏谱研究

本文利用椭偏光谱法测量了能量为200keV、剂量为2×10~(18)cm~(-2)的~(16)O~+注入Si以及退火样品.应用多层介质膜模型和有效介质近似,分析了这些样品的SIMOX结构的各层厚度以及各层中的主要组份.提出了从椭偏谱粗略估算表层Si及埋层SiO_2厚度的简单方法.研究结果表明,这种条件下的O~+注入Si可以形成SIMOX结构,经高温退火后,表层Si是较完整的单晶层,埋层SiO_2基本没有Si聚积物.椭偏谱的结果与背散射、扩展电阻测量和红外吸收光谱等结果作了比较.     

XeCl激光晶化制备多晶硅薄膜及椭偏谱分析

采用新型的两步激光晶化技术在玻璃衬底上制备出性能良好的多晶硅薄膜 ,并制作了多晶硅薄膜晶体管 ,其迁移率为 10 3cm2 /V·s ,开关态电流比为 1× 10 7。采用椭偏光谱法分析了薄膜的结构 ,并提出多层膜模型模拟薄膜结构。测量结果与计算数据十分吻合。     

酞菁铟薄膜的折射率及吸收特性

通过真空镀膜法在单晶硅片上制备了酞菁铟（ＩｎＰｃ）薄膜，在波长扫描和入射角可变全自动椭圆偏振光谱仪上研究了ＩｎＰｃ薄膜的椭偏光谱，发现ＩｎＰｃ薄膜在６００～８００ｕｍ波长范围内有较大的吸收并分析了其电子结构。     

Pt-Si界面的椭偏光谱响应及PtSi的光学性质

本工作利用椭偏光谱法研究Pt-Si系统的界面状况,结果指出,未经任何热处理的Pt/n-Si样品的界面上存在着一性质上异于Si衬底和Pt膜的界面层,但经700℃退火(固相反应)形成硅化物PtSi后,原来的界面层消失.另外,由椭偏光谱测量,本工作获得了PtSi薄膜的光学性质,这些光学性质可由Lorentz-Drude模型而得到比较好的解释,该模型包含了三项具有不同的共振能量的束缚电子项及一项自由电子项的贡献.     

氮化铝薄膜的椭偏法研究

文章采用真空磁过滤电弧离子镀法在单晶Si(100)基片上成功制备了氮化铝(AlN)薄膜,并利用椭偏法对AlN膜进行了研究.根据沉积方法的特点,建立合适的膜系进行拟合,得到薄膜的折射率、消光系数和几何厚度;分析薄膜与基片之间的附着方式为简单附着,以及引起薄膜材料比块体材料折射率偏小的原因为:薄膜中含有空隙,Al/N不符合化学剂量比,薄膜表面形成了Al2O3钝化层.     

TiO2薄膜的宽光谱特性椭偏法研究

为了获得TiO2薄膜的光学常数,采用德国SENTECH生产的SE850宽光谱反射式光谱型椭偏仪,测量和分析了用光控自动真空镀膜机沉积在K9玻璃上的单层TiO2薄膜,得到了TiO2薄膜在300nm~2500nm宽谱上的光学常数曲线和薄膜厚度.根据TiO2的薄膜特性及成膜特点,考虑了表面粗糙层和界面层对薄膜性能的影响,建模时采用Cauchy指数模型和Tauc-Lorentz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,模型基底/Tauc-Lorentz模型/表面粗糙层可以得到最小的均方差为0.5544,得到的TiO2薄膜的厚度的测量值与TFCalc软件的计算值最接近.该研究结果对TiO2薄膜多层膜膜系设计和制备有参考价值.     

薄膜材料光学特性研究的椭偏光谱数据处理

椭偏光谱由于其独特性而广泛应用于薄膜材料的光学特性研究。文章综述了椭偏光谱数据处理中常用的物理模型,并对椭偏光谱的一般方法作了总结。     

玻璃基底和表面粗糙度在氮化硅薄膜椭偏测量中的影响

在光谱椭偏测量中,玻璃基底的背反射会给测量结果造成较大影响。针对平板显示器件玻璃基底表面氮化硅镀膜进行了椭偏测量和模型计算。采用相干背反射模型“空气基底空气”计算并拟合得到与厂商数据符合较好的玻璃基底折射率。对氮化硅薄膜采用Tauc Lorentz色散模型进行了分析拟合,讨论了薄膜与基底界面层、表面粗糙度对光学常数及模型拟合的影响,表明在薄膜与基底间晶格失配的情况下,界面层的引入对改善拟合度是必要的。给出了薄膜体系的光学常数、薄膜结构的分析结果。     

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.     

化学沉积法低温生长锰钴镍薄膜结晶性及红外椭偏光谱研究

使用化学沉积方法,在600℃温度下,成功制备锰钴镍(MnxCoyNi3-x-y)O4(MCN)薄膜.传统的固熔烧结工艺合成MCN材料需要的温度条件约为1050~1200℃,与这一温度相比,本文的方法使合成温度降低了许多.随着退火后处理温度从600℃升高到900℃,MCN薄膜的晶粒尺寸大小从20nm增大到50nm.同时还利用红外椭偏光谱测量获得MCN薄膜的介电常数和吸收系数.     

非晶硅薄膜的LF-PECVD制备及椭偏表征

以SiH4为先驱气体,采用低频等离子体增强化学气相沉积（LF-PECVD）方法在Si衬底上制备了氢化非晶硅（a-Si∶H）薄膜。在薄膜沉积过程中,工艺参数将会影响非晶硅薄膜的沉积速率和光学性能。通过反射式椭圆偏振光谱仪（SE）研究了SiH4气体流量、工作压强和衬底温度等条件对氢化非晶硅沉积速率和光学性质的影响。实验结果表明,氢化非晶硅沉积速率随着SiH4流量、工作压强和衬底温度的改变而规律地变化。相比于SiH4流量和工作压强,衬底温度对折射率、吸收系数和折射率的影响更大。各工艺条件下所制备的非晶硅薄膜光学禁带宽度在1.61～1.77eV。     

SiGe薄膜材料的椭圆偏振光谱研究

采用椭圆偏振光谱(SE)对一系列SiGe样品进行了研究。确定了SixGe1-x层的厚度和组分;对不均匀的SixGe1-x层,沿厚度方向进行了组分梯度的研究,其结果与二次离子质谱(SIMS)的测试有较好的一致性;成功地表征了器件级绝缘体上的硅锗(SGOI)样品的各层结构和SixGe1-x层的组分。     

多孔硅有效介电函数研究

采用改进过的Maxwell-Garnett模型研究了入射光波长和多孔硅的孔隙率对反射光谱和介电光谱的影响,结果表明:(1)随着入射光波长的增大,多孔硅的反射率先增大后减小,而随着孔隙率的增大反射光谱出现了明显的下塌趋势,且孔隙率越大下塌得越明显;(2)随着孔隙率的增加,多孔硅复介电光谱出现明显的蓝移现象,且多孔硅有效介电常数的实部和虚部均变小.此外还对这种现象给出了较为合理的解释.     

硅片抛光工艺质量微细差别的椭偏光谱法鉴别

用椭偏光谱研究了硅片抛光的表面质量.假设一个四相模型,对测量数据进行分析处理.结果表明,(ⅰ)用带间光谱的E_1结构,可以分辨表层质量的稍优或稍劣,而不一定要用E_2结构.(ⅱ)在E_1结构附近,用介电函数的实部B＇(hv)区分表层质量的微细差异,似乎比用其虚部B＂(hv)效果更佳.     

C+注入Si形成SiC/Si异质结构的椭偏光谱

用椭偏光谱法测量了(35keV,1.0×10118cm-2)和(65keV,1. 0×1018cm-2)C+注入Si形成的SiC/Si异质结构.应用多层介质膜模型和有效介质近似,分析了这些样品的SiC/Si异质结构的各层厚度及主要成份.研究结果表明:注35keV C+的样品在经1200 C、2h退火后形成的SiC/Si异质结构,其β-SiC埋层上存在一粗糙表面层,粗糙表面层主要由β-SiC、非晶Si和SiO2组成,而且β-SiC埋层与体硅界面不同于粗糙表面层与β-SiC埋层界面;注65keV C+的样品在经1250 C、10h退火后形成的SiC/Si异质结构,其表层Si是较完整的单晶Si,埋层B-SiC分成三层微结构,表层Si与β-SiC埋层界面和β-SiC埋层与体硅界面亦不相同.这些结果与X射线光电子谱(XPS)和横截面透射电子显微镜(TEM)的分析结果一致.     

C~+注入Si形成SiC/Si异质结构的椭偏光谱

用椭偏光谱法测量了 ( 35ke V,1 .0× 1 0 18cm- 2 )和 ( 65ke V,1 .0× 1 0 18cm- 2 ) C+ 注入 Si形成的 Si C/Si异质结构 .应用多层介质膜模型和有效介质近似 ,分析了这些样品的 Si C/Si异质结构的各层厚度及主要成份 .研究结果表明 :注 35ke V C+ 的样品在经 1 2 0 0℃、2 h退火后形成的 Si C/Si异质结构 ,其β- Si C埋层上存在一粗糙表面层 ,粗糙表面层主要由β- Si C、非晶 Si和 Si O2 组成 ,而且 β- Si C埋层与体硅界面不同于粗糙表面层与 β- Si C埋层界面 ;注 65ke V C+的样品在经1 2 50℃、1 0 h退火后形成的 Si C/Si异质结构 ,其表层 Si是较     

Optical Constants of Polycrystalline Cd1−xZnxTe Thin Films by Spectroscopic Ellipsometry

Spectroscopic ellipsometry has been used to determine the optical constants—complex dielectric constant (ϵ* = ϵ₁+ϵ₂), refractive index (n), extinction coefficient (k), absorption coefficient (α) and normal incidence reflectivity (R)—of two-source vacuum-evaporated polycrystalline Cd_1−xZn_xTe thin films formed on Corning 7059 glass substrates. The experimental spectra were measured in the photon energy range 1.1–5.6 eV. The spectra revealed distinct peaks at energies corresponding to interband transitions. © 1997 John Wiley & Sons, Ltd.