自适应遗传退火算法在薄膜椭偏测量中的应用

将自适应遗传模拟退火混合算法应用于薄膜椭偏测量的反演问题中.由于模拟退火算法的基本思想是跳出局部最优解而得到全局最优解,因此将模拟退火思想引入到遗传算法,遗传算法和模拟退火算法相结合,组建自适应遗传模拟退火算法,从而综合了全局优化和局部搜索的特点,并通过模拟计算,验证了此方法在薄膜椭偏测量问题中的可行性及有效性,为解决...     

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。     

利用调制式椭偏仪测量薄膜电光系数

利用调制式的椭偏仪测量了掺镧锆钛酸铅PLZT薄膜的电光系数．首先用反射椭偏测量的方法得到薄膜的折射率(n)和厚度(d),然后利用透射椭偏在线测量的功能,在样品上加电场(E),得到薄膜的折射率的改变8n．最后用测量得到的厚度,折射率以及折射率的改变来计算薄膜的电光系数．该仪器的灵敏度很高,很适合较薄的膜层材料电光性质的测量．     

椭偏技术的原理及其在功能薄膜表征中的应用

随着计算机技术的不断发展，已有一百多年历史的椭偏技术的研究重点已从该技术本身转移到了它在材料分析中的新用途。通过介绍椭偏技术的测量原理，给出了椭偏仪在材料表征中的应用范围和局限。研究表明，结合其他分析工具并建立精细的椭偏模型，可变入射角光谱椭偏仪（ＶＡＳＥ）能定量测量各种功能金属氧化物薄膜的厚度、光学常数和气孔率。ＶＡＳＥ将在功能金属氧化物外延薄膜的生长控制和性能优化等方面发挥积极的作用。     

不同制备工艺下氧化硅和氧化铪薄膜的椭偏光谱

椭偏技术是一种分析表面的光学方法,通过测量被测对象(样品)反射出的光线的偏振状态的变化情况来研究被测物质的性质。结合XRD和原子力显微镜等方法,利用椭圆偏振光谱仪测试了单层SiO2薄膜(K9基片)和单层HfO2薄膜(K9基片)的椭偏参数,并用Sellmeier模型和Cauchy模型对两种薄膜进行拟合,获得了SiO2薄膜和HfO2薄膜在300～800 nm波段内的色散关系。用X射线衍射仪确定薄膜结构,用原子力显微镜观察薄膜的微观形貌,分析表明:SiO2薄膜晶相结构呈现无定型结构,HfO2薄膜的晶相结构呈现单斜相结构;薄膜光学常数的大小和薄膜的表面形貌有关;Sellmeier和Cauchy模型较好地描述了该波段内薄膜的光学性能,并得到薄膜的折射率和消光系数等光学常数随波长的变化规律。     

自动椭偏仪及其在LCD膜系测量中的应用

简要介绍了椭圆偏振测量术的基本原理,并对自动椭偏仪进行了介绍。由于自动椭偏仪具有无损探测、测量准确度高和测量迅速等特点,它非常适合用于LCD薄膜系统光学性质的在线测量。     

脉冲反应磁控溅射氧化钒薄膜的光谱椭偏研究

采用脉冲直流反应磁控溅射技术在不同的占空比条件下制备了氧化钒薄膜.利用X射线光电子能谱仪测定了薄膜的组分,用光谱椭偏仪在300～850 nm的波长范围内对薄膜的光学性质进行了研究.实验结果表明降低占空比具有促进金属钒氧化的作用,而通过采用Tauc-Lorentz谐振子色散模型结合有效介质近似模型对椭偏参数ψ和△进行拟合,得到了较为理想的拟合结果.薄膜的复折射率和透过率均由椭偏拟合结果确定,结果发现占空比的下降,导致了可见光范围内薄膜折射率和消光系数的降低以及透过率的提高.     

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.     

椭偏法测量极化聚合物的电光系数

研究了利用椭偏技术进行极化聚合物电光系数测量的方法。基于简化模型推导了γ３３的计算公式，讨论了这种方法的有效性。     

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.     

营养治疗对门诊血液透析患者的作用

利用中频磁控反应溅射技术在玻璃衬底上制备氮化铝(AlN)薄膜,并经退火处理.利用X-衍射和原子力显微镜分析了AlN薄膜的结构及表面形貌.结果表明,衬底温度和退火工艺对AlN薄膜的结构和表面形貌有重要影响.研究表明,衬底温度为230 ℃时,AlN薄膜的表面粗糙度最小,退火能减小AlN薄膜表面粗糙度.     

MPCVD金刚石薄膜的红外椭偏光学性能研究

椭圆偏振光谱法是一种非破坏性光谱技术。为了获得微波等离子体化学汽相沉积(MPCVD)金刚石薄膜的最佳沉积条件,用红外 椭圆偏振光谱仪对MPCVD金刚石薄膜的红外光学性能进行了表征测量,并分析了衬底温度和反应室的压强对金刚石 薄膜的红外光学性质的影响。当甲烷浓度不变,衬底温度为750℃,反应室的压强为4.0kPa时,金刚石膜的红外椭偏光学性质达到最 佳,其折射率的平均值为2.393。研究结果表明,金刚石薄膜的光学性能与薄膜质量密切相关,同时也获得了最佳的金刚石薄膜工艺 条件。     

p-Si TFT栅绝缘层用SiNx薄膜界面特性的研究

以NH3和SiH4为反应源气体,在低温下采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)法在多晶硅(p-Si)衬底上沉积了SiNx薄膜.系统地分析讨论了沉积温度、射频功率、反应源气体流量比对SiNx薄膜界面特性的影响.分析表明,沉积温度和射频功率主要是通过影响SiNx薄膜中的si/N比和H含量影响薄膜的界面特性,而NH3/SiH4流量比则主要通过影响薄膜中的H含量影响薄膜界面特性.实验制备的SiNx薄膜层中的固定电荷密度、可动离子密度、SiNx与p-si之间的界面态密度分别达到了1.7×1012/cm2、1.4×1012/cm2、3.5×1012/(eV·cm2),其界面特性达到了制备高质量p-si TFT栅绝缘层的性能要求.     

氮化硅薄膜的PECVD生长及其性能研究

采用ＰＥＣＶＤ法，反应温度为２５０℃，反应气体为ＮＨ３，ＳｉＨ４，在抛光硅片上沉积０．２～０．４μｍ厚的氮化硅薄膜。对这种Ｓｉ３Ｎ４薄膜的光学性能和电学性能进行了测试，其光学折射率为１．８７５，电阻率及击穿场强分别为８×１０１６Ω·ｃｍ及１×１０７Ｖ／ｃｍ，并用ＦＴＩＲ谱分析了薄膜的化学结构。     

生长于Si(111)上的氮化硅薄膜表面结构

利用扫描隧道显微镜 ( STM)等分析手段 ,我们对 Si( 1 1 1 )在 NH3气氛下氮化后的表面结构进行了研究 .Si( 1 1 1 )在 1 0 75K暴露于 NH3后 ,表现所形成的氮化硅存在周期为 1 .0 2 nm的(“8/3× 8/3”)再构 ,当温度提高到 1 1 2 5K以上时 ,表面出现周期为 3.0 7nm的超结构 .这两种表面超结构都可以形成“8× 8”低能电子衍射花样 .系统的研究证明 3.0 7nm超结构是在 Si( 1 1 1 )表面形成晶态 β- Si3N4 薄膜 ( 0 0 0 1 )表面的 4× 4再构 ,而 1 .0 2 nm周期是 Si( 1 1 1 )表面未获得有效氮化的一种结构     

PECVD法氮化硅薄膜制备工艺的研究

采用等离子体增强化学气相沉积法（PECVD）在单晶硅衬底上制备了氮化硅薄膜,分别使用膜厚仪、椭圆偏振仪等手段对薄膜的厚度、折射率等参数进行了表征。研究了硅烷氨气流量比、极板间距等工艺参数对氮化硅薄膜性能的影响,发现当硅烷氨气流量比增加时,薄膜厚度和折射率均随之增加,并发现退火工艺可以有效降低氮化硅薄膜的氢氟酸腐蚀速率。     

富硅量不同的富硅氮化硅薄膜的光致发光研究

采用等离子体增强化学气相沉积方法(PECVD)，在低衬底温度下制备了系列富硅量不同的富硅氮化硅薄膜。且所有样品分别经过不同温度的退火。通过X射线光电子能谱(XPS)的测试证实了薄膜中硅团簇的存在。对不同富硅量的氮化硅薄膜做了红外和光致发光的比较研究。由不同富硅量薄膜中硅团簇的尺寸变化对发光峰的影响。得出了发光来源于包埋于氮化硅薄膜中由于量子限制效应而使带隙增大了的硅团簇。     

厚度对反铁电锆酸铅薄膜光学折射率的影响

用化学溶液法在Pt／Ti／SiO2／Si(100)上制备了厚度分别为89nm和137nm的PbZrO3(PZ)薄膜。X-射线衍射结果表明晶化好的PZ薄膜是钙钛矿结构。用椭偏光谱仪在波长345～1700nm范围内，测量了不同厚度的PZ薄膜的椭偏光谱。获得了不同厚度薄膜的光学常数谱(折射率n和消光系数k)。结果表明在633nm处，厚度分别为89nm和137nm的PZ薄膜，其折射率n分别为2．090和2．236。     

氮化硅支撑层薄膜的PECVD法制备及性能研究

采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD),在二氧化硅衬底(SiO2/Si(100))上成功制备了用于非致冷红外焦平面阵列微桥结构支撑层的氮化硅薄膜.采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)及原子力显微镜(AFM)研究了薄膜的微观结构和表面形貌;分别采用台阶仪、薄膜应力分布测试仪和快速退火炉等手段测试了薄膜的厚度均匀性,应力大小和耐温性能等参数.结果表明,制备氮化硅薄膜为非晶态,含有少量的氢,主要表现为Si-N键合;薄膜表面平整、致密,厚度不均匀性小于5%,具有107Pa的较低压应力,耐温性能较好.     

玻璃衬底上低温沉积GaN薄膜研究

采用电子回旋共振.等离子体增强金属有机物化学气相沉积(ECR-PEMOCVD)方法在康宁7101型普通玻璃衬底上沉积了GaN薄膜,利用反射高能电子衍射(RHEED)、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和霍尔测量系统对样品进行了检测,研究了其结晶性和电学特性随沉积温度的变化.结果表明,当沉积温度为250-430℃时,得到的GaN薄膜都呈现高度的C轴择优取向,结晶性较好;薄膜表面形貌较为平整且呈n型导电.