TiO 薄膜厚度及其光学常数的测量 - 东南大学学报.PDF

第 卷第 期 ２９ ５ 东 南 大 学 学 报 Ｖｏｌ２９Ｎｏ５ 年 月 １９９９ ９ ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ Ｓｅｐｔ．１９９９  ＴｉＯ薄膜厚度及其光学常数的测量 ２ 王德育 袁春伟 （东南大学分子与生物分子电子学实验室，南京 ２１００９６） 摘 要 描述了非线性回归模型在 薄膜的光学常数及其厚度测量中的应用 利 ＴｉＯ ． ２ 用薄膜在可见光范围内的光谱特性使用曲线拟合技术对它的光学常数进行了测量． 研究结果表明，这种方法可以简单、高效地应用于对薄膜厚度及其光学常数的测量． 关键词 非线性回归模型；薄膜；光学常数 分类号 Ｏ４３３．４ ［ ］ 干涉测量是常见的测量薄膜厚度及其光学常数的方法之一１～４ ．一般说来，如果薄膜具 ［ ］ ５～８ 有足够的厚度，则可以方便地测量出薄膜的厚度及其光学常数 ，它的根本依据在于标化的 透射 反射光谱的相邻的极大或极小点的级数相差 这种根据极值测量的方法具有一些明显 ? １． 的缺点： 为了在光谱中有足够多的极大或极小值，薄膜必须有足够的厚度，其厚度一般要 ① 求在几百 以上 所以，这种方法不能用于超薄薄膜的测量； 为了分辨光谱的极大极小 ｎｍ ． ② ? 值，基底和干涉层之间必须进行折射率匹配 而往往由于系统噪声的影响，很难直接得到极值 ． 对波长的精确定位，从而必须进行多种方法的校正； 对于厚度不均匀的薄膜，不能直接观 ③ 察到极值． 本文通过拟合光谱的以折射率、薄膜厚度及吸光系数为自变量的相对光强的分布函数， 利用非线性回归模型同时测定了 薄膜的多项光学常数 本方法隶属于曲线拟合的范畴， ＴｉＯ ． ２ 同传统的方法相比具有简单实用的特点，可以用于超薄薄膜的研究． １ 相对光强的分布函数 垂直入射光 可以在不同的折射率界面上发生反射和透射 如果薄膜厚度为 ，折射率为 Ｉ ． ｄ ０ ［］ （ ２），基底折射率为 ，则本底的透射光谱为９ ｎ ｎ ? ｓ ＋αλ ２ｓ （） ｔ Ｉ