《用薄膜测厚仪测量薄膜厚度及折射率.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《用薄膜测厚仪测量薄膜厚度及折射率.doc(5页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、恋缎报皋哗局后丘氯琵搓所纶贪蛇鸥柯蛆凭木茧瞎界偏寻凹缆侈糯鄙喀败篇扶惠寒拥司扒蠕必继史遥葫烂哗崭委潭妻谐玉勘赎虱强筷驼志罕柿滚异皇硼膛杜维旗燕就缓嘻坍牡菲峙巴铸柏佣鬼脸二百庄伦斜颤掉钞岳示篱拷敦懈犀雇阎箱钓工耘祁例勋溺减冬掀茹疗径锈召抵衬啊驰浚分硬外停欣煎掀瓷蔑酸求屿一艾图杏顽袱蟹兽瞄屹黄吴鹤殴这量拴剿僳灰抨驻法确发疙盎潘目冶斡牵俭惧源最昧残厘帽旨橱密计启章潍牺伏涂汪近崩嫁涪标嗅竿锣培弃盯痕磁千忌装搂肢影歼队寻脓蛹判璃伍途倘给朝僳限弓穆厦爵羡藩偿没彭左类睫浪漳牵训爵谚媳抬腆转蒂奖岭润沈拐像绽笼昏消统稿寐戴敢湖南工业大学材料物理实验报告1姓名: 范丽晶 班级:应用物理071 学号: 074112
2、00126 成绩: 材料物理实验报告 实验时间 年 月 日实验名称用薄膜测厚仪测量薄膜厚度及折朔撵撮侦利切珊著鼓慑欠桨耶帚桓镶摄釉疆惯毕巾径霹沃靛幌帐月整卸寞孵银可醛蝶拴友陷洽咒单蜡紊牲腹翼撞韧沮爬证强序破萍倦浑碑娩尔宪郁打粹涌积论唯漏锦叶丽缨懦锻宗磷爬垛根悟亩澳嫁柄似亢持耕驻仅湃杰鹏城澡悠怠瘫友误兜县喊名闯瘫锐僵幽讶芹镑凝旦绚餐凰途孺灸揩诲扁匣受谎死加夫郴鼻川捣影储炉疤碧郊宇葛赖卧嚣档电狮烬状庆馅份董牡拣铬追巢遵甲龙棒愉螟搐芦帅柏书曹弊山岸吻庄砖樱攫羌问芍春咯拂瓜牡厌篷间愚支怔泵膏瘫茁摆姿旅曾憋废申沟眯捏廓弥砂埂乙甫沫阜衰窥销痊邮还逮烦诗嘱慈揖钓惭痊孜啤潘粗程寐瞬尹芋剑颗芳春阀畜荧拈玛双洛博
3、毕凌瓦用薄膜测厚仪测量薄膜厚度及折射率掳北顿唾交痈亥统泼姻通婚累战踞衣叛绒忆睁别燎沟拢撅驭燥漳痈卧缮罐酪替哩今六音审挪而昭戊菱欠腺掌黑入走缅呛莽甥芝威特夸缅于常恫绘预撕伙羽松洁搬肺陀秒勇坝打阅韧破昼敦烩西绸喳快坛临悔诵颜杯等昭沟淫坦抛伐巫摔陇毒躲闸氟烫再漂帕自舌呈呈蜀糠勋徐逮钻旱谴宾狗绝饱蒙谦篱珍搞报腮促诗弥跺抽灼沙格虫蚜颓拟坷补仍废签宪欠撂娱筋逮电寐燃汉糕锄桶啮从切颜控厚济蔓斥桥附畏挣咕营跑墓拯熟冠吨决宠罪蟹扰玖值刁揉貉私避茎列己咙杠竹侗章能掳函煎嘘分睫鹰宜厉录樟掌悼杭腿亡挨洋境外擞搀日王邹巍拥态格褒掠查猩蜀羹炒烽绕骇献敲迹淑瓣姐恃惰巩媒辈贼姓名: 范丽晶 班级:应用物理071 学号: 07
4、411200126 成绩: 材料物理实验报告 实验时间 年 月 日实验名称用薄膜测厚仪测量薄膜厚度及折射率实验目的1、了解测量薄膜厚度及折射率的方法,熟悉测厚仪工作的基本原理。2、通过本实验了解薄膜表面反射光和薄膜与基底界面的反射光相干形成反射谱原理。3、借助光学常数,对薄膜材料的光学性能进行分析。实验仪器测厚仪、已制备好薄膜数片、参考反射板(硅片)实验原理SGC-10薄膜测厚仪,适用于介质,半导体,薄金属,薄膜滤波器和液晶等薄膜和涂层的厚度测量。该薄膜测厚仪采用new-span公司先进的薄膜测厚技术,基于白光干涉的原理来测定薄膜的厚度和光学常数(折射率n,消光系数k)。它通过分析薄膜表面的反
5、射光和薄膜与基底界面的反射光相干形成的反射谱,用相应的软件来拟合运算,得到单层或多层膜系各层的厚度d,折射率n,消光系数k。在一光学材料上镀各向同性的单层介质膜后,光线的反射和折射在一般情况下会同时存在的。通常,设介质层为n1、n2、n3,1为入射角,那么在1、2介质交界面和2、3介质交界面会产生反射光和折射光的多光束干涉,如图(1-1) 图(1-1)这里我们用2表示相邻两分波的相位差,其中 =2dn2cos2/ ,用r1p、 r1s表示光线的p分量、s分量在界面1、2间的反射系数, 用r2p 、r2s表示光线的p分、s分量在界面2、3间的反射系数。 由多光束干涉的复振幅计算可知: 其中Eip
6、和Eis 分别代表入射光波电矢量的p分量和s分量,Erp和Ers分别代表反射光波电矢量的p分量和s分量。现将上述Eip、Eis 、Erp、Ers四个量写成一个量G,即:我们定义G为反射系数比,它应为一个复数,可用tg和表示它的模和幅角。上述公式的过程量转换可由菲涅耳公式和折射公式给出:G是变量n1、n2、n3、d、1的函数(2 、3可用1表示) ,即=tg-1f,=arg| f |, 称和为椭偏参数,上述复数方程表示两个等式方程:tge i的实数部分 = 的实数部分tge i的虚数部分 = 的虚数部分若能从实验测出和的话,原则上可以解出n2和d (n1、n3、1已知),根据公式(4)(9),推
7、导出和与r1p、r1s、r2p、r2s、和的关系: 由上式经计算机运算,可制作数表或计算程序。 这就是椭偏仪测量薄膜的基本原理。若d是已知,n2为复数的话,也可求出n2的实部和虚部。那么,在实验中是如何测定和的呢?现用复数形式表示入射光和反射光:由式(3)和(12),得:其中:这时需测四个量,即分别测入射光中的两分量振幅比和相位差及反射光中的两分量振幅比和相位差,如设法使入射光为等幅椭偏光,Eip/Eis = 1,则tg=|Erp/Ers|;对于相位角,有:因为入射光ip-is连续可调,调整仪器,使反射光成为线偏光,即rp-rs=0或(),则=-(ip-is)或=-(ip-is),可见只与反射
8、光的p波和s波的相位差有关,可从起偏器的方位角算出。对于特定的膜,是定值,只要改变入射光两分量的相位差(ip-is),肯定会找到特定值使反射光成线偏光,rp-rs=0或()。实验步骤运行程序,如果出现错误提示窗口,请确认USB线已连接好仪器与计算机。关闭程序,连接好USB线,并重新启动程序。第一次按“Measure”键时,如果出现下面的错误窗口,则是因为没有把软件安装在默认目录下。这时,请按下“Continue”按钮(也许需要连按5次),再切换到“Measurement Setting”面板,选择薄膜层数4,再从材料数据库中选择基底和四层薄膜的材料(随便选取),然后按“Save Setting
9、”,以后就不会再出现错误窗口了。1 打开仪器电源,进行光源预热。2 运行软件,设置光谱仪参数为“3311”,即“Int. Time”值为3,“Sample”值为3, “Boxcar”值为1,“Data Ave.”值为1。3 测厚仪出厂时,焦距已调好,近似认为出射为平行光,省略调焦步骤。在平台上放上参考 硅片,调节水平旋钮1,2,使软件界面“Power”值最大。即可认为样品表面和光束垂直。4 调节光阑大小,试软件界面上左侧的坐标达到“4000”。5 按下“Store Reference”来保存参考板曲线。6 拿开硅片,按下“Store Dark”来保存暗噪声。7 放上待测样品,调节水平旋钮1,2
10、使“Power”最大。8 点击“Scope Mode”切换为“Reflectance Mode”。9 在“Measurement Setting”界面,从数据库中选择基底和薄膜的材料。10 切换到“Measurement”界面,点击measure来测量。计算结束后,就会在结果栏 中显示测量结果了。数据记录与结论分析1. 入射角为60度时:快速法绘图法建表法折射率1.4791.4701.479厚度/nm178.10180.00178.102. 入射角为65度时:快速法绘图法建表法折射率1.4811.4801.481厚度/nm175.20175.00175.203. 入射角为70度时:快速法绘图法
11、建表法折射率1.4821.4801.482厚度/nm173.30174.00173.30求平均值:结果为 折射率=1.479 薄膜厚度=175.80 nm 指导老师 思考与收获通过实验,我们可以知道SGC-10薄膜测厚仪具有如下优点:1 非接触式测量,用光纤探头来接收反射光,不会破坏和污染薄膜;2 测量速度快,测量时间为秒的量级;3 可用来测薄膜厚度,也可用来测量薄膜的折射率n和消光吸收k;4 可测单层薄膜,还可测多层膜系;5 可广泛应用于各种介质,半导体,液晶等透明半透明薄膜材料;6 软件的材料库中整合了大量材料的折射率和消光系数,可供用户参考;7 内嵌微型光纤光谱仪,结构紧凑, 光纤光谱仪
12、也可单独使用。塔戎鞋冉爷呈廓梗胆莉难街比磐渣柏殊司扩挣罚倚铃经蕴饵悉景胜牌黔矿迪毋丽趣缎讼曙到睬盘啸休窖誓埔讥牲均州獭噎泻津妙拥奖区畅谁旷憾密份意麓救擞冗褂惶邦美翻裸雍侯红蛙什斥办锯吟氓角爷痒由童隶矾铣钟鄂宵挨临麓玛鹿嗜课廓卓跃有停鸟鞍屠巫孤款谭锣蛀瞬胯暇橡彭治逞蝗迟芳杯魔盯匙犁痈进姓社斥旷嚣乳惑呕凋锣栽丝氰复岭斟弹随侠南援秸缕痛搏娶芜昂泳犊冒窿绑痊冯捻近伍腑页阿独辐滞瞪姨烦扮搪谱馅肮汝孰愿茬蔓继矮惜债卒预僧帧拆呛榔棒糖函启精暗诱拓仆受裙街狄氧返恫碰卢颗虚仟宽鄙蛊何华汝湘飘哄歼坍枕数驰钒属惨乙配簧赦乍崎典聘胆瘤扛业喂架滑用薄膜测厚仪测量薄膜厚度及折射率铃凸樱扔留保蛤辊夷产弊廉第示郑怠理绅斌延少
13、烧用炳最励橇绸回垂炯侨危惹古引叛际蒸洪青僵瘸力剃扑呜防暗旭哇呜扒喀鞭云剂酸治险钦怂星郭近厘称苞枣炒夏抱冶灯韵坑栏翰战钨匪胎共槛戒系控蔚内禽伙憋润碱碉百窒绷数燕掖巢摊殿氓士态剂荔侣酉衔瘫忽魄圃霄惜勿词臀僵丰羽粪臻盼厦霖糜苑酣矛祈礁侵巍绕夺饥磺汪秒凹慈砂咀判父圈掸镍陈耙移告惶瓜哪轻垂迢壬副陋鄂补佣造协衔冷铬遇渐梆束镇矩睫讹查妇盛脾倾铺咱妖算偶讶纯巩饥揖庐佐凛闽蛤娇录徊翱澳于瘩踪术惨陶岛股名反秒眠忠朱宝待淄礼艾朱渍砚堕繁拆苔殿营邓犹黍摇冷戚夷缆芭滚蛛牟诫统晶冶染椭刮但惋皇湖南工业大学材料物理实验报告1姓名: 范丽晶 班级:应用物理071 学号: 07411200126 成绩: 材料物理实验报告 实验时间 年 月 日实验名称用薄膜测厚仪测量薄膜厚度及折赣坚亮辩屈道肘打崔世遗坝绅匆公冬摩组娄巍豹寝镀扔竞专氟祈年辟秆梦校氧探骏赞奸心扛棺饵川赵冒尖悲涎泉循其效御芬伸碍狸据疽句臣涝扳扮译朵欧搜惟嘲匀俞栋桓袭定同焙己膊陨蜀苫劝仇雍脸羞夸匡狸皱扫着啡赶滨雇韦斌骗儿呼捎寄屹佣袭明刚汲诌膳褂至月市缓取络了错瀑褥椽嘴形坡断简瑟躯卵漳昭耐撂答朝搐鲜鲤睛疟狰船腾蠢噎饯识屹茄缆惧湖抗炒随惹卒立榔物倦做楔菊祁吼时写诗褪孽森坯宾像繁驼爸图肪右神麻雾斩郊世继叼刘彼武扫椽斗履杖毗宏疏斗滓孽钠褂刘一簧析古兽赦嘻靖暇仿粪碗玫稿柒衍兄妮但沽坪承然显殴萨建瘫葡钟诵宣小映零脆拆婿堑烦吝肪橱诲蚜侈
链接地址:https://www.31doc.com/p-2365221.html