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专利号: 2020112963180
申请人: 华侨大学
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:

1.一种单晶金刚石衬底光学常数测量方法,其特征在于:包括:S1,采用透射式椭偏测量方式和反射式椭偏测量方式分别测量单晶金刚石衬底;

S2,通过上述测量分别获得透射光谱(ψt、Δt)和反射光谱(ψr、Δr),ψ表示出射光与入射光的振幅比,Δ表示出射光与入射光的相位差,下角标t表示透射式椭偏测量,下角标r表示反射式椭偏测量;

S3,依据上述测量获得光谱数据,采用Cauchy模型分别计算以获衬底光学常数,该光学常数至少包括衬底折射率n和消光系数k;

S4,评估拟合误差σ,当拟合误差超过预定条件,则优化光学模型或介电函数;

S5,比对优化后模型的拟合误差,选择一模型及测量方式以确定金刚石衬底的光学常数。

2.根据权利要求1所述的一种单晶金刚石衬底光学常数测量方法,其特征在于:该步骤S2中,透射光谱(ψt、Δt)定义为:反射光谱(ψr,Δr)定义为:

t表示偏振振幅透射系数,r表示偏振振幅反射系数,下角标p和s分别表示由一束自然光分解出的p偏振光和s偏振光。

3.根据权利要求1所述的一种单晶金刚石衬底光学常数测量方法,其特征在于:该步骤S3中,Cauchy模型计算公式为:其中,n为折射率,An、Bn和Cn为Cauchy模型参数,λ为波长,消光系数k由Ak、Bk和Eb三个参数描述,Eb=1240/λb,Eb与衬底材料相关。

4.根据权利要求1所述的一种单晶金刚石衬底光学常数测量方法,其特征在于:该步骤S4中,拟合误差σ的计算公式为:ρ=tanψexp(iΔ),M为测量点的个数,P为参数的个数,下角标ex表示实验数据,下角标cal表示拟合的计算数据。

5.根据权利要求1所述的一种单晶金刚石衬底光学常数测量方法,其特征在于:该步骤S3中,依据上述测量获得光谱数据,采用Cauchy模型分别计算以获该波段范围的衬底光学常数,该光学常数还包括衬底厚度dt、dr。

6.根据权利要求5所述的一种单晶金刚石衬底光学常数测量方法,其特征在于:该波段范围为210nm~1650nm。

7.根据权利要求1所述的一种单晶金刚石衬底光学常数测量方法,其特征在于:该步骤S4中,优化光学模型包含多层结构。

8.根据权利要求7所述的一种单晶金刚石衬底光学常数测量方法,其特征在于:该多层结构包括粗糙度层,该粗糙度层采用Bruggeman有效介质近似(EMA)理论进行计算。