超薄四面体非晶碳膜光学常数的精确测定-表面技术.PDF

摇 摇 摇 表面技术 第45卷摇 第2期 ·124 · SURFACE TECHNOLOGY 摇 2016年02月 試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試 超薄四面体非晶碳膜光学常数的精确测定 1,2 1,2 1,2 1,2 3 1,2 许世鹏 ,李玉宏 ,陈维铅 ,林莉 ,李江 ,薛仰全 (1.酒泉职业技术学院甘肃省太阳能发电系统工程重点实验室,甘肃 酒泉735000;2.酒泉新能源 研究院,甘肃 酒泉735000;3.中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室,浙江 宁波315201) 摘摇 要: 目的摇 联合使用光谱型椭偏仪(SE)和分光光度计,精确测定超薄四面体非晶碳薄膜(ta鄄C)的光 学常数。 方法摇 由于该薄膜的厚度对折射率、消光系数有很大的影响,仅采用椭偏参数拟合,难以准确得 到该薄膜的光学常数,椭偏法测定的未知参数数量大于方程数,椭偏方程无唯一解。 因此,加入透过率与 椭偏参数同时进行拟合(以下简称SE+T 法),以简单、快速、准确地得到该薄膜的光学常数。 结果摇 薄膜具 有典型的非晶碳膜特征,SE和SE+T 两种拟合方法得到的光学常数具有明显的差异,消光系数k 在可见 以及红外区最大差值可达0.020,紫外区最大的偏差约为0.005;折射率n在500 nm 波长以上最大差值 为0.04,在紫外光区和可见光区两种方法得到的n趋于一致。 联用时的拟合结果具有更好的唯一性,而 且拟合得到的光学常数变得平滑。 结论摇 椭偏与分光光度计联用适合精确测定测量范围内的超薄四面 体非晶薄膜的光学常数。 关键词:ta鄄C;薄膜;光学常数;椭偏仪;分光光度计;色散模型 中图分类号:O484.4摇 摇 摇 文献标识码:A摇 摇 摇 文章编号:1001鄄3660(2016)02鄄0124鄄05 DOI:10.16490/ j.cnki.issn.1001鄄3660.2016.02.019 Accurate Determination of Optical Constants of Ultrathin Tetrahedral Amorphous Carbon Films 1,2 1,2 1,2 1,2 3 1,2 XUShi鄄peng ,LI Yu鄄hong ,CHEN Wei鄄qian ,LIN Li ,LI Jiang ,XUE Yang鄄quan (1.Gansu Provincial Key Laboratory of Solar Power Generating System Engineering,Jiuquan Vocational Technical School, Jiuquan735000,China;2.Jiuquan Novel Energy Institute,Jiuquan735000,China;3.Key Laboratory of Marine New Materials and Application Technology,Chinese Academy of Sciences,Ningbo315201,China) ABSTRACT:Objective To explore accurate measurement of optical constants of the ultrathin tetrahedral amorphous carbon (ta鄄 C)filmsby combinedusageof spectral ellipsometry (SE)andspectrophotome