一种光谱型椭偏仪的校准方法

针对光谱型椭偏仪校准结果受测量模型影响大的问题进行研究,提出一种不受测量模型影响的校准方法,即通过校准椭偏角实现光谱型椭偏仪的校准。依据椭偏仪测量原理,通过仿真分析确定实现较大范围内椭偏角校准所需标准样片的薄膜厚度量值,并采用半导体热氧化工艺制备出性能稳定的膜厚标准样片。使用标准样片对型号为M-2000XF的光谱型椭偏仪的椭偏角进行校准,样片厚度为2,50,500 nm对应的椭偏角偏差分别在±0.6°,±1.5°,±2°以内,该偏差对薄膜厚度的影响不超过±0.5 nm。经实验表明:该方法不受椭偏仪测量模型的影响,可有效解决光谱型椭偏仪的校准问题。     

计量型激光椭偏仪初始入射角校准方法的研究

为保证计量型激光椭偏仪测量结果的准确性,研究了一种初始入射角校准方法,通过线性位移台带动CCD相机进行一维运动,其运动轴作为空间线性辅助参考量,实现了椭偏仪的入射激光光轴与自准直仪光轴的90°校准。结果表明:采用该方法校准计量型激光椭偏仪的初始入射角,光轴俯仰角偏差＜0.05°,偏摆角偏差＜0.09°;校准后,对标称值为102.10nm的Si上SiO₂膜厚标准片进行测量,示值误差＜0.4nm,提升了计量型激光椭偏仪测量校准服务的准确性。     

SiO2/Si膜厚标准样品校准相调制型光谱椭偏仪研究

椭圆偏振仪(或简称椭偏仪)在薄膜研究领域应用广泛.文章主要研究了相调制型光谱椭偏仪光路准直及参数优化过程,并通过硅上二氧化硅膜厚标准样品测量及数据拟合处理对光谱椭圆偏振仪进行校准.经过光路准直调整和参数优化后的椭圆偏振仪测量膜厚标准样品,拟合测量数据并将显示测量厚度值与标准样品厚度值比较,测量值在不确定范围内.     

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S9912正型光刻胶,给出了曝光前后275～650 nm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-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。     

基于光谱干涉椭偏法的薄膜厚度测量

薄膜厚度的测量在芯片制造和集成电路等领域中发挥着重要作用。椭偏法具备高测量精度的优点,利用宽谱测量方式可得到全光谱的椭偏参数,实现纳米级薄膜的厚度测量。为解决半导体领域常见的透明硅基底上薄膜厚度测量的问题并消除硅层的叠加信号,本文通过偏振分离式光谱干涉椭偏系统,搭建马赫曾德实验光路,实现了近红外波段硅基底上膜厚的测量,以100 nm厚度的二氧化硅薄膜为样品,实现了纳米级的测量精度。本文所提出的测量方法适用于透明或非透明基底的薄膜厚度测量,避免了检测过程的矫正步骤或光源更换,可应用于化学气相沉积、分子束外延等薄膜制备工艺和技术的成品的高精度检测。     

纳米尺寸膜厚标准样片的椭偏分析

针对膜厚标准样片的高精度测量问题,基于光谱型椭偏仪测量系统,提出对膜厚标准样片逐层分析的方法。利用相应的匹配算法,对比硅上二氧化硅模厚标准样片的等效结构模型和四相结构模型,实现对薄膜样片的厚度表征和椭偏分析。其次,通过对样片进行为期12周的测量考核,完成对薄膜样片表层分子吸附机理的分析。实验结果表明:针对研制的标称值为2～1 000 nm硅上二氧化硅膜厚标准样片,中间层的厚度存在先递减后递增的趋势。其中,在标称值为50～500 nm范围内,等效结构模型与四相结构模型测量结果的绝对误差在±0.2 nm以内,因此,可以采用等效结构模型的方法开展仪器的校准工作。另外,提出通过加热实现对标准样片解吸附的方案,有效解决超薄膜样片的储存问题。     

纳米尺度HfO_2薄膜的光谱椭偏模型建立

为了建立厚度为1 nm左右HfO_2超薄膜的光谱椭偏测量方法,采用掠入射X射线反射技术进行国家/地区实验室间比对认证,其膜厚准确量值作为参比值,建立了HfO_2超薄膜的光谱椭偏结构拟合模型。研究了HfO_2超薄膜的光谱椭偏色散模型和拟合参数,最后确定了拟合色散模型为Tauc-Lorentz 3,拟合光谱范围为3.45~4.35 eV,表面污染层孔隙比例为60:40。     

类金刚石薄膜光学特性的椭偏法研究

本文采用脉冲电弧离子镀的方法,在p型硅上沉积类金刚石薄膜,用椭偏法测试薄膜的光学常数.根据沉积方法的特点,建立一个四层结构的膜系,并由每一层的吸收情况合理选择色散关系;结合透过率的测试结果,利用光度法给测出薄膜折射率和厚度的估计值,作为椭偏法拟合的初值,拟合效果良好,得到薄膜的折射率、消光系数和几何厚度.     

椭偏仪测量光学参数实验

以云母波片为例,根据椭偏测量相位原理,利用椭偏仪的温控装置,对不同温度下云母波片的延迟量进行测量,再根据延迟量与最大双折射率的数学关系,得到相应温度下云母波片的最大双折射率从而验证椭偏测量法是切实、可行的,也是可靠的。     

磁光薄膜在椭偏测量中的应用

由费尔德常数大的石榴石磁光薄膜制成的磁光调制器具有体积小，驱动功率低等优点，将它应用于椭偏测量中，可以降低对激光器输出光强稳定性的要求，测量准确度也会得到较大的提高。     

氢化非晶硅激光诱导结晶膜微结构的椭偏谱分析

用ＸｅＣｌ准分子激光器对氢化非晶硅（ａ－Ｓｉ：Ｈ）薄膜进行了诱导晶化处理。测定了结晶膜的椭偏谱。利用多层膜模型与Ｂｒｕｇｇｅｍａｎ有效介质近似（Ｂ－ＥＭＡ）分析了结晶膜的微结构特性。研究表明：低能量密度辐照形成的结晶层需用含有ａ－Ｓｉ：Ｈ的ＥＭＡ混合物表征，说明其结晶度相对较低；而高能量密度辐照形成的结晶层，因基结晶度较高，可用不含ａ－Ｓｉ：Ｈ的ＥＭＡ混合物表征。在结晶膜与衬底之是形成了互混层，其     

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(203.0 nm)1.4636(170.1 nm)2.079 1(170.4 nm)/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.     

分振幅斯托克斯参量的椭偏测厚方法

为了实现对纳米级薄膜的快速测量,运用了基于分振幅斯托克斯参量测量的椭偏测厚的方法,对该方法中的原理.计算和参量测量方法进行研究,并构建了实验系统.首先,设计了一个光路在同一平面上的分振幅斯托克斯参量测量装置,用偏振片和1/4波片组合产生已知的偏振态来定标该装置,用4个性能一致的光电探测器实现快速测量光束的斯托克斯参量.然后用实验系统测量纳米级薄膜样品的入射和反射偏振光的斯托克斯参量,求得椭偏参量ψ和Δ,再求得薄膜样品的厚度d和折射率n.讨论了斯托克斯参量测量的误差问题,最后与常用的消光法椭偏仪作了对比测量实验.测量结果与椭偏消光法比较,d和n的相关系数均大于85%,说明两仪器有很好的一致性.实验研究表明,该方法通过测量入射光和反射光的偏振态,能快速测量纳米级薄膜的参数.系统构建容易,调节方便,定标简单.     

生命体征模拟仪计量校准方法的研究

基于系列设备与多项计量技术法规开展了生命体征模拟仪校准方法的研究。针对一款典型的生命体征模拟仪,依据已颁布实施的相关计量校准规范,开展计量校准检测并进行不确定度评定。重点论述现行相关校准规范中关键参数计量方法的典型特征,明确指出这些规范在某些计量参数选取与校准方法实施方面存在的问题,并提出可行的解决方案。采用自动化测量程序实现了生命体征模拟仪的智能化计量校准。     

关于PCR仪基座温度校准点选择的探讨

检定/校准是确保仪器使用质量的一道不可或缺的计量工序.对于96孔PCR仪基座,要想便捷准确地反应整个基座的温度场,选择合理的校准特征点是关键.运用solidworks自带仿真软件,对PCR仪基座进行模拟,从而给出基座不同温区分布,确定校准特征点,并加以实验验证.     

基于亚历山大效应的光谱高温仪校准方法研究

介绍了亚历山大效应,分析了基于该效应的光谱高温仪的温度测量原理,即“温度-光谱-色彩角”的关系,建立了光谱高温仪光谱测量模型,提出了3000℃以下温度范围的光谱高温仪的校正方法,以及3000℃以上的光谱高温仪校正路径.     

核酸提取仪校准技术案例分析及探讨

针对核酸提取仪校准过程中存在的问题,依据JJF 1874-2020 《(自动)核酸提取仪校准规范》,解析了核酸提取仪的关键计量特性和量传溯源体系。以常见核酸提取仪为例,开展了核酸提取仪温度、振动频率和核酸提取回收率等四类计量特性的计量校准方法和不确定度评定案例分析,温度示值误差0.5℃(55℃点)和0.7℃(70℃点),温度均匀性0.3℃(55℃点)和0.5℃(70℃点),温度稳定性±0.1℃,振动频率稳定性±0.1 Hz,核酸提取回收率82.9%,回收率一致性6.3%,回收率重复性4.5%。评定了温度示值误差和核酸提取回收率的不确定度。相比JJF1874-2020《(自动)核酸提取仪校准规范》中核酸提取回收率的不确定度评定示例,增加了微量分光光度计测量不确定度、移液器和电子天平引入的不确定度分量。总结了核酸提取仪温度测量装置、振动频率测量装置的类型和优缺点,分析了核酸回收率的影响因素,以及核酸回收率测量过程使用恒一提取方法和提取试剂的重要性。对校准过程中的问题和难点,提出了针对性的解决方案和优化方法,为核酸提取仪校准工作的开展提供方法参考。探讨了核酸提取仪交叉污染率的概念和检测方法,...     

自动取样溶出仪校准方法研究及不确定度分析

文章根据自动取样溶出仪工作原理提出了一种切实可行的校准方法,并通过试验验证其可靠性,建立测量模型分析不确定度,为溶出仪性能参数量值溯源提供技术依据。