椭偏精确测定透明衬底上吸收薄膜的厚度及光学常数

椭偏仪难以精确测量透明衬底上吸收薄膜光学常数的原因：1)衬底的背面反射光为非相干光，它的存在会极大的增加拟合难度；2)衬底光学常数(折射率和消光系数)的差异会影响测量的准确性，而且会在吸收薄膜的光学常数中表现出来，需要单独测量其光学常数；3)厚度与光学常数之间呈现强烈的关联性.针对以上三个问题，选择石英玻璃、载玻片、盖玻片和普通浮法玻璃作为研究对象.采用折射率匹配法消除上述衬底背面反射光的影响.结果显示，折射率匹配法能够有效消除折射率在1.43—1.64、波长范围为190—1700 nm波段的石英、浮法玻璃等透明衬底的背面反射光.之后，通过拟合椭偏参数ψ和垂直入射时的透过率T0分别得到以上衬底的折射率和消光系数.拟合得到的结果与文献报道的趋势一致.最后，采用椭偏参数和透过率同时拟合的方法(SE+T法)得到类金刚石薄膜(沉积在石英玻璃上)和非晶硅薄膜(沉积在载玻片、盖玻片上)光学常数和厚度的准确解.