确定薄膜厚度和光学常数的一种新方法 - 仪器信息网.PDF

第24卷 第 7期 光 学 学 报 Vol.24,No.7 2004年7月 ACTA OPTICA SINICA July,2004 文章编号:0253-2239(2004)07-885-5 确定薄膜厚度和光学常数的一种新方法 ‘ 沈伟东 刘 旭 叶辉 顾培夫 (浙江大学现代光学仪器国家重点实验室，杭州310027) 摘要:借助于不同的色散公式，运用改进的单纯形法拟合分光光度计测得的透过率光谱曲线，来获得薄膜的光学 常数和厚度。用科契公式分别对电子束蒸发的TiO:和反应磁控溅射的Si,N,，以及用德鲁特公式对电子束蒸发制 备的ITO薄膜进行了测试，结果表明测得的光学常数和厚度，与已知的光学常数以及台阶仪测得的结果具有很好 的一致性。这种方法不仅简便，而且不需要输人任何初始值，具有全局优化的能力，对厚度较薄的薄膜也可行。采 用不同的色散公式可以获得各种不同薄膜的光学常数和厚度，这在光学薄膜、微电子和微光机电系统中具有实际 的应用价值。 关键词:薄膜光学;光学常数 ;色散公式;单纯形法 中图分类号:0484.5 献标识码.A ANewMethodforDeterminationoftheOpticalConstants andThicknessofThinFilm ShenWeidong LiuXu YeHuiGuPeifu (StateKeylabsofModernOpticalInstrumentation，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027) (Received30May2003;revised11September2003) Abstract:Basedonthedispersionequations,DownhillSimplexmethodisutilizedtomeasure thethicknessandopticalconstantsofthinfilm byfittingthecurveofmeasuredtransmission spectrum.TiO,，Si3N,thinfilmsdepositedbyelectrongunevaporationandreactivemagnetron sputteringrespectivelyaremeasuredwithCauthyformulaandITOfilmdepositedbyelectrongun evaporationwithDrudeformula.Experimentsshowthattheresultsgotbythismethodandby 『 stepapparatusagreewell.Noinitialinputisnecessaryforthissimplemethodtorealizetheglobal optimization.Withvariousdispersionformula，itisalsosuitableformanykindsoffilmswith thinnerthickness,whichwillbeusefulinthinfilm optics,microelectronicandmicro-optical electro-mechanicalsystem (MOEMS). Keywords: thinfilm optics;opticalconstantsofthinfilm;dispe