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专利号: 2018111494978
申请人: 西安工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种梯度或渐变折射率薄膜的光学常数测量方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1、薄膜样品初始几何厚度标定:采用轮廓仪对薄膜的几何厚度进行测量,获得其初始厚度信息,根据样品的测试要求,确定每次减薄的厚度步长;

步骤2、将待测样品(6)装夹在样品台(5)的下表面上,其镀膜面正对离子源(7),对真空室(4)进行抽真空,使其达到离子源(7)的工作真空度;

步骤3、采用椭偏参数检测系统测量薄膜样品的初始椭偏信息,即椭偏参数Ψn和Δn;

步骤4、打开离子源(7),用氩离子束对薄膜进行刻蚀减薄一个步长的厚度,采用石英晶振膜厚仪(8)检测减薄的膜厚,刻蚀掉的膜层厚度记为dn,对应第Ln层;

采用椭偏参数检测系统测量减薄后薄膜样品的椭偏参数Ψn‑1和Δn‑1;

步骤5、再次打开离子源(7),使用氩离子束对薄膜进行刻蚀减薄,同时采用石英晶振膜厚仪(8)检测减薄的膜厚,刻蚀掉的膜层厚度记为dn‑1,对应第Ln‑1层;

采用椭偏参数检测系统再次测量减薄后薄膜样品的椭偏信息Ψn‑2和Δn‑2;

步骤6、反复进行步骤5,直到薄膜厚度减薄到厚度步长以下,对应第L1层的膜厚记为d1,采用椭偏参数检测系统测量样品的椭偏信息Ψ1和Δ1;

步骤7、数据处理与分析:根据Ψ1,Δ1和d1的数值,计算L1层薄膜的折射率n1和消光系数k1;

步骤8、依次计算L2、L3直到Ln层的折射率和消光系数,从而获得薄膜样品沿厚度方向的光学常数分布,实现梯度折射率薄膜光学常数的测量;

上述测量方法所使用的梯度或渐变折射率薄膜的光学常数测量装置,包括真空系统、椭偏参数检测系统、膜厚监控系统和离子源(7),所述真空系统包括真空室(4)和样品台(5);所述膜厚监控系统包括石英晶振膜厚仪(8);

所述样品台(5)安装在真空室(4)的顶部,离子源(7)安装在真空室(4)底部,两者相对而放,离子源(7)的离子束输出口正对样品台设置;

所述椭偏参数检测系统的光源波长为300‑900 nm;测试光入射角度为65°;

所述离子源(7)的离子能量在0‑3000 eV之间。