研究目的
利用椭圆偏振法分析生长在硅(Si)和碲镉汞(CdHgTe)衬底上的碲化镉(CdTe)薄膜结构,并确定是否需要比单层膜模型更复杂的模型来准确描述薄膜的光学特性和非均匀性。
研究成果
研究表明,单层膜模型会导致厚度超过70纳米的CdTe薄膜光学常数光谱出现显著畸变。必须采用双层膜模型才能准确描述薄膜结构:内层为块体CdTe,外层则由CdTe、空腔和氧化物的混合物构成。该外层的成分会随沉积时间和薄膜厚度变化而改变。
研究不足
该研究的局限性在于椭偏测量的准确性以及两层模型中所做的假设。薄膜的不均匀性和表面粗糙度的存在也可能影响结果。未来的研究可以着重提高测量精度并探索更复杂的模型。
1:实验设计与方法选择:
采用"热壁"外延真空法在硅和碲镉汞衬底上生长CdTe薄膜,并进行椭圆偏振分析。研究使用简单单层膜模型和更复杂的两层膜模型进行数据解读。
2:样品选择与数据来源:
薄膜生长于单晶硅片和碲镉汞片上。样品在装入装置前经氢氟酸和丙酮清洗处理。
3:实验设备与材料清单:
装置包含真空"热壁"外延系统、LEF-3M-1补偿式零椭圆偏振仪,以及配备汞灯辐射光谱线的光谱椭偏仪。
4:实验流程与操作步骤:
分别固定生长时间(6、10和14分钟)以获得不同厚度薄膜。通过多波长椭圆偏振测量确定薄膜光学常数和厚度。
5:10和14分钟)以获得不同厚度薄膜。通过多波长椭圆偏振测量确定薄膜光学常数和厚度。
数据分析方法:
5. 数据分析方法:采用厚度曲线法(MTC)及"椭偏计算器"软件包估算光学常数和薄膜厚度。应用两层模型以解释薄膜非均匀性。
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