橢偏儀在位表征電化學沉積的係統搭建（十）- 研究內容和意義

正文

橢偏儀(yi) 在位表征電化學沉積的係統搭建（十）- 研究內(nei) 容和意義(yi)

5.研究內(nei) 容和意義(yi)

如下圖1-19為(wei) 用於(yu) 分析梯度層的光學模型。當梯度層的光響国产成人在线观看免费网站多層結構表示時如圖1-19(a)所示，其厚度d_j和介電函數都是必需的。然而，由於(yu) 存在大量的分析參數，使用這種光學模型進行橢偏譜分析通常比較困難。此外，該分析中的擬合誤差隨著分析誤差的傳(chuan) 播逐漸向頂層增加。但是在VSA中，複雜的底層結構用偽(wei) 介電函數表示，隻有厚度(d)和介電函數如圖1-19(b)。因此，即使樣品的介電函數在生長方向上不斷變化，VSA的分析也可以相對容易地進行。

圖1-19用於(yu) 分析梯度層的光學模型:(a)多層模型和(b)虛擬襯底近似(VSA)

圖1-20為(wei) VSA的光學模型。在這個(ge) 圖中,和表示計算出的偽(wei) 介電函數，n表示在一定間隔內(nei) 測量到的實時光譜數。VSA的關(guan) 鍵特征是利用偽(wei) 介電函數隨厚度的變化進行分析，即在分析時，如圖1-20所示被用作虛擬基板，從(cong) 的變化中，對和之間形成的薄覆蓋層進行了表征。

圖1-20VSA的光學模型

表1-1中的方法各有各的優(you) 缺點，需要根據情況選擇恰當的分析方法。例如當一層的介電函數未知時，我們(men) 使用GEM來得到該層的介電函數。由GEM確定的幾個(ge) 介電函數可以構造一個(ge) 光學數據庫。基於(yu) 這樣的光學數據庫，我們(men) 可以利用LRA或VSA對薄膜結構進行實時控製。

本文根據實驗前期研究，以現有橢偏儀(yi) 為(wei) 基礎，進行橢偏儀(yi) 在位監測電化學沉積的構建。電化學沉積過程涉及到界麵層、薄膜生長和到固液界麵的問題，從(cong) 另外一個(ge) 角度對電化學沉積的解構，也為(wei) 下一步進行固液界麵的研究提供一種方法。

因此本文主要的研究內(nei) 容包括：

1、在位監控裝置的設計。主要展開電解池的設計，包括用COMSOL進行電場分布的擬合，從(cong) 而設計電極的位置等。並根據實驗和光路的調節的優(you) 化製備了兩(liang) 種類型的電解池。

2、不同溶液濃度對實驗的影響。用Pb溶液為(wei) 案例，進行了不同濃度的Pb溶液的橢偏譜。並以ITO為(wei) 透明工作電極，對電化學沉積過程進行了研究。

3、橢偏儀(yi) 在位監測Cu2O薄膜的生長過程。研究包括全譜(300-800nm)橢偏儀(yi) Cu2O薄膜沉積的準在位監測以及單波長(380nm)橢偏儀(yi) 對Cu2O薄膜沉積的在位監測。通過控製電流薄膜沉積(-0.4mA)，然後在每沉積180s後停止生長，進行橢偏譜的測試，接著對橢偏譜再利用VSA分析法解構出其光學常數和厚度。從(cong) 而得到生長厚度隨著時間的變化函數，再利用單波長的橢偏參數進行解構。

 

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