光学学报
光學學報
광학학보
ACTA OPTICA SINICA
2003年
12期
1507-1512
,共6页
方志军%夏义本%王林军%张伟丽%张明龙%马哲国
方誌軍%夏義本%王林軍%張偉麗%張明龍%馬哲國
방지군%하의본%왕림군%장위려%장명룡%마철국
金刚石薄膜%光学参量%红外椭圆偏振仪%有效介质近似
金剛石薄膜%光學參量%紅外橢圓偏振儀%有效介質近似
금강석박막%광학삼량%홍외타원편진의%유효개질근사
用红外椭圆偏振仪对热丝化学气相沉积法制备的金刚石薄膜的光学参量进行了测量.由于表面状态和界面特性的差异,分别对镜面抛光硅片和粗糙氧化铝基片上的金刚石薄膜建立了不同的模型,并在此基础上进行了测试结果的计算拟合.为了综合反应诸如表面粗糙度等表面界面因素对测试结果的影响,根据衬底特性将表面层和界面层分离出来,并采用Bruggeman有效介质方法对它们的影响进行了近似处理.结果表明,硅衬底上金刚石薄膜的椭偏数据在模型引入了厚度为879 nm的表面粗糙层之后能得到很好的拟合.而对于氧化铝衬底上的金刚石薄膜而言,除了在薄膜表面引入了粗糙层之外,还必须在衬底和金刚石界面处加入一层由体积分数为0.641的氧化铝、体积分数为0.2334的金刚石和体积分数为0.1253的空隙组成的复合过渡层(厚度995 nm),才能使计算值与实验参量很好地吻合.
用紅外橢圓偏振儀對熱絲化學氣相沉積法製備的金剛石薄膜的光學參量進行瞭測量.由于錶麵狀態和界麵特性的差異,分彆對鏡麵拋光硅片和粗糙氧化鋁基片上的金剛石薄膜建立瞭不同的模型,併在此基礎上進行瞭測試結果的計算擬閤.為瞭綜閤反應諸如錶麵粗糙度等錶麵界麵因素對測試結果的影響,根據襯底特性將錶麵層和界麵層分離齣來,併採用Bruggeman有效介質方法對它們的影響進行瞭近似處理.結果錶明,硅襯底上金剛石薄膜的橢偏數據在模型引入瞭厚度為879 nm的錶麵粗糙層之後能得到很好的擬閤.而對于氧化鋁襯底上的金剛石薄膜而言,除瞭在薄膜錶麵引入瞭粗糙層之外,還必鬚在襯底和金剛石界麵處加入一層由體積分數為0.641的氧化鋁、體積分數為0.2334的金剛石和體積分數為0.1253的空隙組成的複閤過渡層(厚度995 nm),纔能使計算值與實驗參量很好地吻閤.
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