TiO2薄膜及多层膜的特性

二氧化钛2.薄膜因其有趣的化学、电学和光学性质而被广泛研究。

二氧化钛2.是一种对可见光透明的高带隙半导体,具有优良的光学透过率。二氧化钛2.它具有高折射率和良好的绝缘性能,因此被广泛用作超大规模集成电路(VLSI)和光学元件制造的保护层。附加TiO2.薄膜在许多电子设备应用中有潜在的用途,如染料敏化光伏电池以及抗反射(AR)涂层、气体传感器、电致变色显示器和平面波导。tio2的高介电常数2.允许其作为用于存储器和逻辑器件的超薄栅氧化介质的二氧化硅的替代品。

TiO的准备2.薄膜

目前已经有几种方法用于制备二氧化钛薄膜,包括化学气相沉积(CVD)、脉冲激光沉积、反应溅射和溶胶-凝胶沉积。溶胶-凝胶技术已成为最有前途的技术之一,因为该方法以低成本生产出均匀性好的样品。

准确表征TiO的重要性2.薄膜

为了获得最佳性能,表征薄TiO的光学常数和厚度非常重要2.层准确。在这篇笔记中,我们展示了光谱椭偏仪(SE),非破坏性光学技术是如何特别适合于薄膜的表征。

TiO 2的表征2.薄膜

为了这项工作2.采用溶胶-凝胶技术,在预处理玻璃基板(CNRS-LIMHP - Université Paris 13)上进行旋涂。

这项工作是使用科学UVISEL近红外光谱相位调制椭偏仪进行的,带有自动测角仪。为了实现这一特性,采用了反射和透射椭偏仪。在310-1700 nm光谱范围内,以70°入射角采集椭偏测量数据,并在正常入射角获取光谱传输数据。

Scientific DeltaPsi2 (DP2)软件允许测量和使用多种数据类型,并通过Bound Multimodel功能实现对这两个模型的同时分析。

采用新的非晶态色散公式模拟了tio2的折射率2..从所有数据的同时分析,折射率和薄膜厚度都得到了没有歧义。

DeltaPsi2软件的绑定多模型窗口

图1。DeltaPsi2软件的绑定多模型窗口

新的无定形分散公式是对原始Forouhi Bloomer公式(Phys.Rev.B,347018(1986))的改写。

图2。新的无定形分散公式是对原始Forouhi Bloomer公式(Phys.Rev.B,347018(1986))的改写。

最佳模型由两层组成,顶层比底层密度小。采用有效介质近似法,通过添加空隙来计算顶层。

图3。最佳模型由两层组成,顶层比底层密度小。采用有效介质近似法,通过添加空隙来计算顶层。

TiO2光学常数

图4。二氧化钛2.光学常数

二氧化钛/玻璃的椭偏建模

图5。Ellipsometric造型TiO2./玻璃

传输二氧化钛/玻璃

图6。透射式二氧化钛2./玻璃

TiO 2的表征2.在8层Hi-Lo索引堆栈中

在70°入射角下,使用范围为310-830 nm的UVISEL可见椭偏仪进行分析。使用九层模型(包括样品表面的粗糙层)获得最佳拟合模型。DP2软件允许使用特殊的周期结构和相关层功能对这些结构进行表征,这些功能允许对MQW或Bragg反射器结构中使用的重复层对进行建模。

8层Hi-Lo索引栈

图7。8层Hi-Lo索引栈

生成光谱和实验光谱:氩涂层

图8。生成光谱和实验光谱:氩涂层

Hi-Lo指数堆中TiO2的光学常数

图9。TiO的光学常数2.在Hi-Lo索引堆栈中

结论

tio2的表征2.用紫外光谱相位调制椭偏仪成功地实现了单层和8层介质叠层。在近红外/可见光范围内对厚度和光学性质进行了准确、同时的测定。类似的分析也应用于其他高k材料,如Ta2.O5./玻璃,铝2.O3./3*{A2.O3./a-Si}/GaAs,sio22./ 2 *{高频振荡器2./ SiO2.}/玻璃杯。

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    HORIBA科学》2020。TiO2薄膜及多层膜的特性. 亚速姆,2021年6月25日浏览,//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=2949.

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