椭偏光谱法研究溶胶-凝胶TiO 薄膜的光学常数! - 物理学报.PDF

第 卷 第 期 年 月 物 理 学 报 73 ’’ ##$ ’’ ， ， ， RD? ,73 QD , ’’ QDSA5TAU ##$ （ ） ’###(%$#O##$O73 ’’ O3#9(#: =-)= HFPML-= MLQL-= !##$ -1*4 , H12@ , MD0 , 椭偏光谱法研究溶胶 凝胶 薄膜的光学常数! ! #$% ! 王晓栋 沈 军 王生钊 张志华 （同济大学，波耳固体物理研究所，上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室，上海 ###$ ） （ 年 月 日收到； 年 月 日收到修改稿） ##$ % ##$ ’% 以钛酸丁酯为前驱体，采用溶胶 凝胶工艺成功制备了 薄膜 利用反射式椭圆偏振光谱仪测量了薄膜的椭 ( )*+ , 偏参量 和 ，并用 模型对椭偏参数进行数据拟合，得到了薄膜的厚度和光学常数在 — 的色散 ! -./012 %3# 3## 45 关系, 用分光光度计测量了薄膜的反射率，并用干涉法计算薄膜的厚度；使用原子力显微镜观测了薄膜的表面微结 构，分析讨论了不同退火温度处理的薄膜微结构与光学常数之间的关系 研究结果表明， 模型能较好地符合 , -./012 溶胶 凝胶 薄膜的光学常数色散关系，得到了薄膜的折射率和消光系数随波长的变化规律；薄膜光学常数的大 ( )*+ 小与薄膜的微结构有关；理论模拟的反射率与实际测量的反射率非常符合；干涉法计算得到的薄膜厚度，与椭偏光 谱测试的结果也一致，两者相对偏差仅为 67 8 左右, 关键词：光学常数， 薄膜，溶胶 凝胶，椭圆偏振 )*+ ( ： ， ， ’(( 93:7 93#; 39# 光学薄膜具有较高的气孔率，因此其光学常数与对 ’6 引 言 应的致密薄膜或体材料有很大差异，而这方面的系 统