上海-金属薄膜-顾培夫教授(浙江大学)
第1章 薄膜技术基础
3、气体分子的通量 、
真空及薄膜技术中常碰到的另一个物理量， 真空及薄膜技术中常碰到的另一个物理量，是气体分子对于单位面积表 面的撞频率，即单位时间内单位面积表面受到气体分子碰撞的次数， 面的撞频率，即单位时间内单位面积表面受到气体分子碰撞的次数，称为 气 nυa 体分子的通量Φ 体分子的通量 Φ= 4 （1-6） ） 在薄膜材料的制备过程中，薄膜的沉积主要是通过气体分子对于衬底 在薄膜材料的制备过程中， 的 碰撞过程来实现的。此时，薄膜的沉积速度正比于气体分子的通量。 碰撞过程来实现的。此时，薄膜的沉积速度正比于气体分子的通量。 将式1-3和式 代入上式后， N A p 和式1-4代入上式后 将式 和式 代入上式后，可以求出气体分子的通量
4、真空区域的划分
低真空 中真空 高真空 >102 Pa： 真空干燥，低压化学气相沉积。 真空干燥，低压化学气相沉积。 ： ： 低压化学气相沉积，溅射沉积。 102 ～ 10-1： 低压化学气相沉积，溅射沉积。 10-1 ～ 10-5 ：溅射沉积，真空蒸发沉积，电子 溅射沉积，真空蒸发沉积， 显微分析，真空浇铸。 显微分析，真空浇铸。 表面物理，表面分析。 超高真空 < 10-5 ： 表面物理，表面分析。
2 nπMυa nRT p= = 8N A NA
（1-4） ）
式中，n 单位体积内的分子数；NA 为阿伏加德罗（Avogadro)常数；n/NA 即等 常数； 式中， 单位体积内的分子数； 为阿伏加德罗（ 常数 于单位体积内气体分子的摩尔数。 于单位体积内气体分子的摩尔数。 真空：宇宙空间所存在的“自然真空” 利用真空泵抽取所得的“ 真空：宇宙空间所存在的“自然真空”；利用真空泵抽取所得的“人为真 空”。 绝对真空：完全没有气体的空间状态。 绝对真空：完全没有气体的空间状态。 一般意义上的“真空”并不是指“什么物质都不存在” 目前， 一般意义上的“真空”并不是指“什么物质都不存在”。目前，即使用最 先进的真空制备手段所能达到的最高真空度下， 先进的真空制备手段所能达到的最高真空度下，每立方厘米体积中仍有几百个 气体分子。因此，平常所说的真空均指“相对真空状态” 气体分子。因此，平常所说的真空均指“相对真空状态”。 在真空技术中，常用“真空度”习惯用语和“压强”物理量表示真空程度， 在真空技术中，常用“真空度”习惯用语和“压强”物理量表示真空程度， 通常说成“某空间的真空度为多大的压强” 通常说成“某空间的真空度为多大的压强”。某空间的压强越低意味着真空度 越高，反之，压强高的空间则真空度低。 越高，反之，压强高的空间则真空度低。
光学薄膜原理
Maxwell’s equations
D E B mH j E
H j D t
E m H
t
•D
•B 0
波动方程
2E
m
2E 2t
2H
m
2H 2t
折射率：refractive index
N c/v
m
0 m0
N
c os
(k Etian )
p (k Etian )
S-
H
i 0
E
i 0
×
r
×
×
s polarization
Ei tan
Ei
Hi tan
Hi
cos
N (r Ei ) cos
N
cos (k
Ei tan
)
s
(k
Ei tan
)
s N cos p N / cos
1
2
第一章
光学薄膜设计的理论基础
第一节 电磁波及其传播
远红外线 中红外线 近红外线 可见光区 近紫外 远紫外
x射线
γ射线
9～600mm 1.0nm～8mm 0.7～1.0mm 0.4～0.7mm 0.2～0.4mm 0.03～0.2mm 0.1nm～0.03mm
1.0pm～0.1nm
0.15～0.01ev 1.2～0.15ev 1.8～1.2ev 3.1～1.8ev 6.2～3.1ev 41.4～6.2ev 12000～42ev
2.复折射率 N: ---磁场幅值与电场幅值之比
H=N (k×E) 或 N H c n ik (2) kE v
一维光栅结构中电场分布的计算分析
随着制作工艺的进步，光栅的计算方法不断地发 展和成熟．当光栅周期大于光波波长时，可以采用标 量衍射理论，即基于Ｈｕｙｇｅｎｓ－Ｆｒｅｓｎｅｌ原理和Ｆｒｅｓｎｅｌ－ Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ积分公式进行计算；当光栅周期小于或等于 光波波长时。标量衍射理论失效，必须采用基于矢量 的衍射理论进行计算，主要包括积分法、微分法、模式
万方数据
第２期
严晖，等：一维光栅结构中电场分布的计算分析
一问题，通过引入增强透射矩阵嘲，可以得到正确的 结果．对于式（１２）中的连乘积，先将圆括号中最后一 个单元的逆矩阵运用增强透射矩阵方法进行处理： 厂ｍ Ｗ，Ｘｚ １ ｒｍＸｆ ｍ １＿１ ＬＥ —ｙｆＸｆ Ｊ ＬｙｆＸｆ —Ｋｊ
［Ｗｖ。ｌ篡ｌ［～０ １九≥二。Байду номын сангаас－１．㈣， ＬＫ —ｙｚＸｆＪ Ｌ
笺怒欲铲
Ｊ。ｕｒ浙ｎａｌ。ｆ江Ｚｈｅｊｉａ大ｎｇ ｕ羔ｒｓｉｔ学ｙ｛Ｅ。ｇ报ｉｎｅｅ‘ｒ工ｉｎｇ学Ｓ版ｅｉｅ：。。）弩譬ｚ：溉ｚ
一维光栅结构中电场分布的计算分析
严 晖，顾培夫
（浙江大学现代光学仪器国家重点实验室，浙江杭州３１００２７）
摘要：光栅中的电场分布对光栅的激光损伤阈值具有重要影响，为此提出了一种计算一维光栅结构中电场分布
ｓ波），则入射电场的表达式为
Ｅ。＝ｅｘｐ［一ｊ忌ｏ（ｘｓｉｎ ０＋ｚｅｏｓ口）］．
（１）
式中：志。＝２＇ｃ以。，Ａ。为入射光的波长．于是可以假设
从光栅入射和出射的光的电场分别为
Ｅ１．ｙ—Ｅｉ，，＋∑Ｒ。ｅｘｐ（一ｊ忌。ｚ＋ｊｋｌ，。ｚ），（２）
Ｅｏ。，＝∑Ｔ。ｅｘｐ［一ｊ忌。ｚ—ｊ忌ｏ，。（ｚ—ｄ）］．（３）
３ 实例分析
对于一个单层光栅，周期为６７７ ｎｍ，厚度为２００ ｎｍ，占空比为０．５，光栅层材料为Ｓｉ０。，基板材料为 Ｋ９玻璃．当波长为１ ０５３ ｎｍ的光以５１．２。的角度沿 ｚ轴和ｚ轴的正方向入射到光栅时，计算光栅内、外 的电场分布和光强分布，如图２、３所示．为了更好地 显示反射场和透射场的分布，图２和３中去掉了入 射场，因此在入射介面上出现不连续的情况．该光栅 只存在０级和一１级的衍射光，而且这２个级次与ｚ 轴的夹角几乎相同．在透射方向上，０级和一１级的 衍射效率分别为８９．２％和４．９ ｏＡ；在反射方向上的 衍射效率分别为３．８％和２．２％．
(培训体系)【精品论文】光学薄膜培训班培训总结-报告_
光学薄膜培训班培训总结-报告光学薄膜培训班培训总结本次培训分为光学薄膜膜系设计与分析技术、光学薄膜沉积技术和光学薄膜测试技术三大部分。
培训教师以具有上海光机所博士学历的在职研究人员为主，并邀请了上海技术物理研究所的周东平研究员和西南技术物理研究所的马孜研究员讲授光学薄膜制作技术。
10月9日下午，上海光机所的贺洪波研究员介绍了国外的光学薄膜尤其是强激光薄膜的研究进展和发展方向。
10月11日，主办单位安排了一系列专题讲座，浙江大学的顾培夫教授、同济大学的王占山教授、中国科学院成都光电研究所的李斌成研究员和航天科工集团的季一勤研究员等专家分别对国内光学薄膜相关领域的研究进展进行了专题讲授。
参加这次培训的学员主要来自公司和实验室，总共有三十多人。
来自企业的学员是普遍具有3到5年工作经验的青年技术人员，他们带着生产过程中的实际问题前来，以解决问题为主要的学习目标。
来自国内各研究机构的学员则以学术交流、探讨为主。
与2006年5月在北京举办的光学薄膜培训班相比较，此次培训班具有实用、专业、学术的优点，而少了商业气味。
2.相关培训主题2.1 光学薄膜膜系设计与分析该专题的培训名称是《光学薄膜膜系设计与分析及Essential Macleod软件使用》，历时两天，由上海光机所的齐红基博士主讲。
其主要内容可分为以下三个方面：光学薄膜设计理论、Essential Macleod光学薄膜膜系设计分析软件使用说明和常规光学薄膜系统的设计。
Essential Macleod 是一套光学薄膜设计与分析软件包，它包含光学薄膜设计和分析的所有要素：1) 计算一个给定膜系的各种性能参数，包括常用的反射率、透过率、振幅和位相等；2) 优化已有膜系，提高其性能；对给定特性要求，导出其膜系设计；3) 提取薄膜材料的光学常数；4) 分析膜系特性，包括导纳图分析和电场分布分析等；5) 估算膜层中随机误差对膜层光谱特性的影响；6) 模拟光学镀膜。
磁控反应溅射SiNx薄膜的研究
6
2 ~7
l4 0. 36 ~ 0. 45
6
50 ~ l00 0
0. 5 ~ l. 0
6
7
l4 0. 43 ~ 0. 68
（ 通过高阀
调节气压）
重 点研究各种条件对光学常数的影响以及影响机制. 2 实验结果及分析
实验设计了四组方法制备了 SiN! 薄膜，用分光 光度计测试了透射率曲线，利用曲线拟合的方法计算 得到了薄膜厚度和光学常数 . 并对数据与制备条件 的关系做了详细的研究，得到了一些有价值的试验结
*国家自然科学基金（69976026）资助课题 TeI：057l 8795ll90 EmaiI：zerosea@ sohu. com 收稿日期：2003 ll 24
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图 l SiN! 透射率曲线（ A f） Fig. l Transmittance spectra of SiN! produced via routine A
l期
朱勇等 . 磁控反应溅射 SiN! 薄膜的研究
l55
图 2 SiN! 透射率曲线（ B 组） Fig. 2 Transmittance spectra of SiN! produced via routine B
较大，一般都在 92% 以上，故略去了对波长漂移和
聚集密度的测试 . 我们运用一种基于改进的单纯形
方法，此法可在低温下制备含 H 少的 SiN! 薄膜而且 比较易于控制膜层的结构和成分 . 不利的是，磁控反 应溅射的%化硅薄膜的光学常数严重依赖于反应溅 射的条件，这些条件包括射频功率、总气压以及气体 比率等，所以探讨这些条件对%化硅薄膜参数的影响 机制以及找寻最优条件是必不可少的 . 有关%化硅 的制备 和 制 备 条 件 对 薄 膜 性 能 的 影 响 有 较 多 报 道［3，4］，但大都集中在%化硅膜的化学成分比、折射 率、聚集密度等的研究 . 本文中针对光学上的应用而
薄膜技术与薄膜讲义教案
薄膜技术与薄膜材料自本世纪七十年代以来，薄膜技术与薄膜材料得到突飞猛进的发展，无论在学术上还是在实际应用中都取得了丰硕的成果，并已成为当代真空科学与技术和材料科学中最活跃的研究领域，在高新技术产业中具有举足轻重的作用。
薄膜技术、薄膜材料、表面科学相结合推动了薄膜产品全方位的开发与应用。
–在重点掌握真空蒸镀、溅射、化学气相沉积等基本工艺的基础上，对迅速发展的薄膜技术有全面的了解；–系统了解对各种类型薄膜材料的制备、结构、性能及应用；–要求能够使用多种类型薄膜材料的设备、分析多种类型的薄膜的性能；–初步具备开发新设备、制备新材料的能力。
1.绪论：2.真空技术基础：3.薄膜制备的化学方法：4.薄膜制备的物理方法：5.薄膜的形成与生长：6.薄膜表征：7.薄膜材料：•主要参考书目中文：•《半导体薄膜技术与物理》，叶志镇等，浙江大学出版社，2008•《薄膜材料制备原理、技术及应用》，唐伟忠，冶金工业出版社，2003•《薄膜技术》，顾培夫，浙江大学出版社，1990•《硅外延生长技术》，B. Jayant Baliga著，任丙彦等译，河北科学技术出版社，1992 •《外延生长技术》，杨树人等，国防工业出版社，1992英文•《The materials science of thin films》, Milton Ohring，1991•《Handbook of thin-film deposition processes and techniques 》，Krishna Seshan，Noyes Publications，20021.绪论1.1 薄膜科学的发展历史1.2 薄膜的分类1.3 薄膜科学的研究内容1.4 薄膜的应用1.1 薄膜科学的发展历史一百多年来，人们对物质的物理性质的广泛研究，使物理学成为一个很大的学科领域。
在这个领域中，一些专门的知识进一步发展成为一个个独立的分支，薄膜物理就是该领域中一个相当重要的分支。
多晶硅表面前处理对嵌入式闪存器件寄生电阻的减小
多晶硅表面前处理对嵌入式闪存器件寄生电阻的减小赵江;顾培楼;张雷;陈珏;奚晟蓉【摘要】分析了一个发生在0.13μm嵌入式闪存芯片中振荡器电路模块失效的案例.通过研究发现此失效与作为门极的多晶硅与后段金属互联线之间金属钨导线的接触电阻(晶体管寄生电阻)有关,而金属钨导线的接触电阻大小在很大程度上取决于多晶硅表面刻蚀前处理工艺.通过对多晶硅表面前处理工艺的优化实验,探讨了金属钨导线接触电阻减小的方法.【期刊名称】《电子与封装》【年(卷),期】2018(018)003【总页数】4页(P36-39)【关键词】0.13μm嵌入式闪存;钨导线;接触电阻;多晶硅表面刻蚀前处理【作者】赵江;顾培楼;张雷;陈珏;奚晟蓉【作者单位】上海华虹宏力半导体制造有限公司,上海 201206;上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海 200240;上海华虹宏力半导体制造有限公司,上海201206;上海华虹宏力半导体制造有限公司,上海 201206;上海华虹宏力半导体制造有限公司,上海 201206;上海华虹宏力半导体制造有限公司,上海 201206【正文语种】中文【中图分类】TN305.21 引言嵌入式闪存技术目前广泛应用于单片机领域[1]。
在大规模集成电路芯片生产过程中，解决好芯片中的闪存阵列模块、逻辑电路模块与模拟电路模块的工艺兼容性一直是工业界的挑战[2]。
随着集成电路器件尺寸越来越小，器件中的寄生电阻对电路延迟的影响越来越明显。
例如振荡器电路模块由大量的晶体管组成，作用是将直流电源信号转换为周期性信号。
其中晶体管器件本身的寄生电阻过大将导致振荡器输出信号严重延迟[3，4]。
在集成电路晶体管的众多寄生电阻中，最主要的一种是作为门极的多晶硅到后段金属互联线之间金属钨导线的电阻(RCGP——Resistance contact to gate poly)。
这个电阻也可以看成是由3部分组成：作为门极的多晶硅与金属钨导线之间的接触电阻，金属钨导线自身电阻，金属钨导线与后段金属互连线之间的接触电阻。
从白光干涉曲线获取光学薄膜反射相位和物理厚度的新算法_罗震岳
第30卷 第6期光 学 学 报V ol .30,N o .62010年6月ACTA OPTICA SINICAJune ,2010 文章编号:0253-2239(2010)06-1835-06从白光干涉曲线获取光学薄膜反射相位和物理厚度的新算法罗震岳 薛 晖 张淑娜 沈伟东＊ 顾培夫 章岳光(浙江大学现代光学仪器国家重点实验室,浙江杭州310027)摘要 设计了一套迈克耳孙白光干涉仪系统用于测量光学薄膜的反射相位,并由此反推单层薄膜的物理厚度。
为补偿传统算法获取相位所存在的误差,提出一种新算法,以线性拟合结果作为初始猜想,采用多变量优化拟合总光程差曲线得到光学薄膜的相位。
通过数值模拟的方式论证了理论上的可行性和高计算精度。
采用多变量优化的手段进行处理实际测试的一组单层TiO 2薄膜,所得物理厚度值与传统的光度法测试反演结果非常吻合。
该测试系统和处理算法为快速精确测量光学薄膜厚度提供了一种新的解决方案。
关键词 光学薄膜;白光干涉术;反射相位;频域分析;优化理论中图分类号 O436.1 文献标识码 A d oi :10.3788/AO S 20103006.1835Novel Algorithm for Retrie ve Thin Film Re flection Phase andPhysical Thickness from White -Light Inte rfe rometryLuo Zhenyue Xue Hui Zhang Shuna Shen Weidong Gu Peifu Zhang Yueguang(State Key Laborat ory of Modern Optical Inst rumentatio n ,Zhejiang University ,Hangzhou ,Zhejiang 310027,China )Abstract White -light spectral interferometer for measuring physica l thickness and reflection phase of thin film isdesigned .A novel algorithm is also presented to c ompensate the phase retrieval error in traditional signa l processing method .Exact reflection phase is retrieved via a multiple variable optimization a lgorithm ,and the result of linear fit is used as the initial guess .Numerical simulation is performed to demonstrate theoretical availability and high precision of the algorithm .A group of single layer TiO 2thin films are mea sured and processed with this method ,and the retrieved physical thickness results fit the results by photometry very well .The system and algorithm presented provide a new way for fa st measurement of thin film thickness .Key wo rds optical thin film ;white light interferometry ;reflection phase ;spectrum analysis ;optim ization theory 收稿日期:2009-06-10;收到修改稿日期:2009-09-09基金项目:国家自然科学基金(60708013,60608014)资助课题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
N不仅表征金属的复折射率，还取决
~
Φ
~
Φ is a complex angle, It is, therefore, somewhat difficult to calculate R p , Rs . But suppose that n is very small compared with k, R p and Rs can be approximately given
双界面激发SPW
y
k sp 1 =
ε1 εm
d 1 2 x
ω
c
ε 1ε m ε1 +ε m ε 2ε m ε 2 +ε m
k sp 2 =
ω
c
z
ε3
c
ε1
kx
c
ε3
kx
ksp2 / ε 3
k sp1 / ε1
找到θ0, 使
k x = k sp 2
全反射受到抑制，入射光全部 耦合成SPW，故有时称ATR法
820
840
860
880
900
Wavelength / nm
Wavelength / nm
Wavelength / nm
A |ML(HL)4H 6L (HL)7H|G
200μm
A|ML(HL)2(2H2L)3(HL)7H|G
A|M(LH)2(2L2H2L)3(HL)7H|G
666.0nm
665.8nm
H
2.35 170
L | G
1.38 52 1.52
金属-介质
100 Tp,Ts,Rp,Rs/% 80 60 40 20 0 400 450 500 550 波长/nm 600 650
反射滤光片
典型膜系：A | LH Cr xL (HL)p(LH)p(LH)n |G Cr的厚度约5nm; 截止取决于n
减眩光滤光片(平板显示等应用)
眩光的减少取决于吸收滤光片透射的平方，如T=0.5, 即眩光减至1/4 功能：1. 减反射 2. 吸收外来光
Ag,Cu, Au等
3. 导电防静电
4层结构
二层结构
2层结构
四层结构
太阳能薄膜
基本设计：金属-半导体层-减反射膜
(AR) ITO导电AR膜 Si等半导体吸收层 Al, Ni等金属反射层
根据切向连续， s-: p-:
i i E tan = E0
i i Etan = E0 cosθ0
单界面不能激发SPW
因入射波矢 ≠ SPW波矢
kx =
ε1
2π
λ
sin θ 0
k sp =
ω
c
ε 1ε m ε1 +ε m
由图，对一定ω, 入射波在 x 方向的波矢 kx 小于 SPW波矢 ksp，即 kx < ksp 故单界面不能激发SPW,即入 射到平坦的金属面上无SPW
A / Cr (LH)3 2L (HL)7 H /G Cr厚度为3nm H--TiO2，L--SiO2， 中心波长700nm 最大反射率: 94.3％ 半宽: 10nm
x约0.9-0.98补偿Cr相位超前；
反射带宽取决于p, nH/nL
超色散应用
120 120
100
100
100
色散位移 （μm）
100
1.0 R
0.5 θ0 50°
kx = ksp 时，产生等离子体共振
030° 40°
激发SPW的两种耦合方法
Otto方法
较厚的金属膜，但调整复杂
Kretschmann方法
薄金属层(对Ag为51nm), 反射极小, 简单, 常采用
θ0
空气隙 ε3 Ag
θ0
Ag
金属膜表面态对共振曲线影响极其灵敏, 因而在表面化 学反应，环境污染和生物体变异等方面得到重要应用。
by:
(cos ϕ 0 − n) 2 + k 2 Rs = (cos ϕ 0 + n) 2 + k 2
(1/cosϕ0 − n)2 + k 2 Rp = (1/cosϕ0 + n)2 + k 2
R p min =
k /n ⎛k⎞ 1+ 1+ ⎜ ⎟ ⎝n⎠
2
Φ = cos
−1
⎡ ⎣1+ 4/(n + k )⎤ ⎦ −1 2 2 1/ 2 ⎡ ⎣1+ 4/(n + k )⎤ ⎦ +1
(1 − n) + k ⎛ 1− N ⎞ R⊥ = ⎜ ⎟ = 2 2 (1 + n) + k ⎝ 1+ N ⎠
2 2
2
几种常用金属膜的反射率R和吸收A
可见区 R/% A/%
λ /μ m
三种常用金属膜的基本性质
metal properties
Al
Ag
Au
UV R VIS IR Hardness Adhesion Stability
诱导透射(IT)滤光片
典型膜系：G |(HL)p H 1.75L Ag 1.75L H(LH)p |G
nH 2.36 2.1 1.9 nL 1.38 1.38 1.38 dAg 80 60 60 p 2 2 3 Tmax 0.73 0.86 0.86 2Δλ(nm) 10.5 23 18.5
λ0= 500nm
LOGO
金属薄膜及其微结构 的特性
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室
2007.10
目
录
1.金属薄膜的特性 2.金属薄膜微结构的特性 3.微结构的初步实验
Your site here
• 光在金属薄膜中的传播特性:
反射高, 截止宽, 偏振小 吸收性, 导电性(能屏蔽微波或毫米波),导热性 激发表面等离子波
金 属
k ∝λ y = - ik β=2πkd/λ=常数 y ∝λ R 随着λ增加而增大
高的损耗 较厚膜无干涉效应
膜
应
用
介
质
k = 0 y = n
膜
应
用
利用其反射带 宽、截止宽、 偏振小、制备 简单，在反射 镜、诱导透射 滤光片和消偏 振薄膜等场合 广泛应用。
δ= 2πnd/λ∝ 1/λ y =常数 T 随着λ增加而增大
T
R
TiO2 – Ag - TiO2 34nm 20nm 34nm 可见Tm=96%, 红 外R=98-99%) 透明导电膜, 抗静电膜， 防眩光膜， 低E节能膜
Low-E 节能薄膜
Two way:
1. TiO2 – Ag - TiO2 2. ITO, In2O3, SnO2, ZnO
金属与介质膜的主要差别
低的损耗 具有干涉效应
利用其吸收小、选 择性反射、设计参 数多、膜层强度高 等特点，在低损耗 高反射膜、高透射 带通滤光片、截止 滤光片以及各种复 杂膜系方面广泛应 用。
表面等离子激元波(SPW)
★1957年 Ritchie首先发现表面等离子激元波
Phys. Rev., Phys. Rev., 1957, 106(3): 874 1960, 120: 130-136
• 在宽域反射器、宽频分光器、全频滤波 器、宽带消偏振器、太阳能收集器、节能 和隔离电磁波等方面都有重要应用； 在透射增强、集束、准直、亚波长成象等方 面具有应用前景。
Your site here
1. 金属薄膜的特性
垂直入射 倾斜入射 金属反射膜 诱导透射滤光片 宽带消偏振滤光片 反射滤光片 彩虹膜 (防伪) 减眩光滤光片 太阳能薄膜 表面等离子激元波
近年提出微结构也可激发SPW
2. 金属薄膜微结构的特性
计算设计方法 增强透射和光束集束 提高LED的外量子效率 纳米尺度线光源 光束的会聚、发散和准直 亚波长成象 压缩或展宽脉宽
计算设计方法
★传输矩阵法 : 计算场分布 ★改进的平面波展开法: 计算场分布 ★多重散射法: 入射场＋散射场用Bessel 函数展开 ★时域有限差分法: 广泛应用的计算能带结 构和场分布的方法 ★耦合模法、分层法: 计算金属膜上光栅结 构参数对增强透过率的影响 ★光学涡旋体(Optical vortices)法: 模 拟单层金属薄膜的负折射
改进： 1. Ag分开, 如 G |(HL)p H 1.75L Ag 3.5L Ag 1.75L H(LH)p |G 2. 用于截止时要匹配: G |(HL)pH1.75LAg1.75LH(LH)p L (HL)44H(LH)4 L|G 3. G |(HL)pH 2L H 0.75L Ag 0.75L H 2L H(LH)p |G 4. 高级次结构可压缩带宽，如 3H, 3L, 3.75L 5. 紫外用 Al
B M Close to Ag B B M
P B B P P P
P P Close to Ag P P B
B: Best
M: Middle
P: Poor
倾斜入射
倾斜入射时， Snell 定律为:
Φ
~
n 0 sin Φ 0 = N sin Φ
~
意味着光在金属中的波是一种非均匀波，即等幅面和等相面不重合。
2 2
1/ 2
计算例子
k/n 越大，Rpmin越大； (n2+k2) 越大，Ф越接近90°
几个性质
1、Vapor incident angle: scattering 2、Film thickness: S and A for Al film: 60 ~100nm. If d=λ/5, k=5, − 2 π kd / λ −2πk / 5 E = E e = E e = 0 . 002 E 0 then 0 0 ∴d=100nm, T=0.0004% 3、Incident direction: