基于透射率曲线确定聚合物太阳能电池功能层的光学常数和厚度

本文介绍了一种确定聚合物太阳能电池功能层光学常数和厚度的方法. 该方法借助于特定的色散模型拟合透射率测试曲线以获得功能层光学常数和厚度值. 文中比较了Forouhi-Bloomer和Lorentz-Oscillator模型在体异质结薄膜的透射率拟合计算中的适用性, 计算了poly(3-hexylthiophene)(P3HT)/[6,6]-phenylC₆₁-butyric acid methyl ester (PCBM)和 poly[2-methoxy-5-5(2'-ethyl-hexyloxy)-1,4-phenylenevinylene](MEH-PPV)/PCBM体异质结薄膜的光学常数和厚度. 拟合得到的曲线与实验曲线符合良好, 厚度计算的结果与台阶仪测量结果保持一致, 误差小于4%. 进一步分析得到的热退火和加入高沸点溶剂添加剂后P3HT/PCBM薄膜的光学常数和光学禁带值与相应器件伏安特性相符. 该方法适用于所有体异质结的功能层, 可用于聚合物太阳能电池的膜系优化和在线检测.     

多样品法确定类金刚石薄膜的光学常数与厚度

采用乙烷气体辉光放电法在单晶Si衬底上制备了名义厚度分别为75,150和250nm的类金刚石碳(DLC)薄膜,除沉积时间外其他工艺参数完全一致。使用可变入射角光谱型椭偏仪(VASE)测量了380～1700nm波段的椭偏谱。该研究发现,对单一DLC样品的椭偏数据进行分析时,一定的范围内,假定不同的薄膜厚度均可以得到非常好的拟合结果。结果表明,采用单样品椭偏法拟合时,厚度与光学常数呈现出强烈的关联性,无法快速获得准确的结果。采用多样品椭偏法,对三个样品建立相同的物理模型,假定他们的光学常数相同,进行数据拟合。分析发现该方法可以快速、简便地获得精确的折射率、消光系数以及厚度值。经过检验,结果具有非常好的唯一性。     

椭圆偏振光谱法应用于临床医学检测的研究

本文用椭圆偏振光谱法对固－液界面上的正常兔ＩｇＧ抗原与羊－抗兔抗体反应及其抗原抗体复合物离解过程进行了研究。结果表明：抗原抗体反应和抗原抗体复合物离解均在极短时间内出现光学参量变化率最大峰，且抗原抗体复合物离解的光学参量变化率最大峰比抗原抗体反应的光学参量变化率最大峰高、所需时间短；该方法用于临床医学检测中，可用Ｖ＿（ｏｐ）～ｔ图谱快速判断抗体或抗原是否存在。     

自适应模拟退火遗传算法在薄膜厚度及光学常数反演中的应用

准确的测量薄膜的厚度和光学常数,在薄膜的制备、研究和应用中都是十分重要的。借助Cauchy色散模型,通过薄膜透过率测量曲线,用改进的自适应模拟退火遗传算法对透过率曲线进行全光谱拟合,从而反演得到薄膜的厚度和光学常数。对由电子束蒸发制备的TiO2单层膜和SiO2/TiO2双层膜的厚度和光学常数进行了测量计算。实验结果表明,计算得到的光学参数与实测结果相一致,厚度误差小于2nm,在560nm波长处折射率误差小于0.03。     

多孔阳极氧化铝薄膜光学常数的确定

根据多孔阳极氧化铝(AAO)薄膜的实验透射谱(200—2500nm)，采用极值包络线算法确定其光学常数，并由此较精确地计算出AAO薄膜样品在该波段的光学常数.结果表明，多孔氧化铝薄膜表现出直接带隙(能隙约4．5eV)半导体的光学特性，且其光学常数与制样中的重要工艺参数阳极氧化电压有显著的相关性，即随阳极氧化电压的增加，AAO薄膜的厚度、折射率和光学能隙变大，消光系数减小．同时，计算得到的薄膜厚度与实测值相吻合，则说明计算结果和实验值是自洽的. 关键词： 薄膜光学 光学常数 多孔阳极氧化铝 阳极氧化电压     

Pt/Si界面的椭圆偏振光谱研究

本文应用椭圆偏振光谱法,研究未经热处理的Pt/(n-Si)界面.在350O(?)～650O(?)的光谱范围内,对椭圆偏振光谱的测量数据进行分析计算,以确定界面的光学响应.结果表明,Pt/(n-Si)界面存在着一界面层,其厚度d_2-30±1(?).本工作同时得到了该界面层的表观光学常数谱和介电函数谱.应用有效介质理论对界面层的介电函数谱进行拟合分析,结果指出,界面层存在着富硅的氧化物(其平均效果是SiO_(1.54)),界面区是Pt、Si和富硅氧化物的物理混合和化学混合区.     

基于光学与光—电转换模型对聚合物电池功能层厚度与性能相关性分析

本文基于Forouhi-Bloomer 模型得到了这种功能层的光学常数.根据菲涅耳系数矩阵法计算了这种器件内的光电场分布,并计算了不同厚度的聚合物功能层的光子吸收数.同时,通过Onsager-Braun理论,分析了在无外加电场下聚合物功能层厚度对激子分离概率的影响.理论分析和实验结果证明:在特定的薄膜制备工艺下,器件结构为ITO/PEDOT/ P3HT:PC₆₀BM /LiF/Al时,聚合物功能层厚度在100 nm左右时,可以使器件的光子吸收数最大化,同时避免了激子分离概率的降低. 关键词： 光学常数 激子 聚合物太阳能电池     

MathCAD在椭圆偏振仪测定薄膜光学常数中的应用

薄膜光学常数决定薄膜的光学性能。通过对椭圆偏振仪测试原理的分析,得到求解薄膜光学常数超越方程的数值算法简化公式,并利用MathCAD的“Solve Block”模块开发了基于Windows系统的椭圆偏振测量薄膜光学常数的计算程序,该程序可用于单层有吸收薄膜或无吸收薄膜折射率和厚度的计算。实际应用结果表明,该计算具有数值准确、精度高、运算速度快、适应性好,对系统无特殊要求等优点,可用于薄膜制备过程的在线检测。     

椭偏光谱对复数折射率薄膜的研究 ITO膜光学常数的色散和生长规律

本文提出一个利用椭偏光谱测量复数折射率薄膜的方法。由于引入一个新的目标函数,把搜索的参量空间的维数减至四维,因此不但可以测得薄膜的光学常数和厚度,并且可同时确定衬底的光学常数。我们应用这个方法对射频溅射在硅衬底上生长的ITO膜光学常数的色散和生长规律进行了初步研究,发现硅衬底的表观光学常数也发生了变化     

基于透射光谱确定溶胶凝胶ZrO2薄膜的光学常数

基于溶胶凝胶ZrO2薄膜的紫外/可见/近红外透射实验光谱,采用Swanepoel方法结合Wemple-DiDomenico色散模型,方便地导出了ZrO2薄膜在200-1200 nm波长范围内的光学常数,包括折射率、色散常数、膜层厚度、吸收系数及能量带隙.研究发现,溶胶凝胶ZrO2薄膜具有高折射率(1.63-1.93,测试波长为632.8 nm)、低吸收和直接能量带隙(4.97-5.63 eV) 等光学特性,而且其光学常数对薄膜制备过程中的重要工艺参数--膜层后处理温度表现出强烈的依赖性.此外,在膜层的弱吸收和中等吸收光谱区域内,计算得到的折射率色散曲线与分光光度法的测试结果基本符合,说明本实验中所建立的计算方法在确定溶胶凝胶ZrO2薄膜光学常数方面的可靠性.     

测量高温超导YBCO薄膜厚度的一种新方法

生长在倾斜SrTiO₃衬底上的YBCO薄膜具有激光感生电压效应,响应信号的衰减时间常量与薄膜的厚度有确定的关系.作出了衰减时间常量与薄膜厚度的关系曲线,根据该曲线,由衰减时间常量就可确定薄膜的厚度     

用衰减全反射(ATR)及拟合法对固体表面物理性质的研究

提出了一种利用光学中全反射衰减特性及拟合法对介质上蒸镀的金属薄膜物理性质进行研究的方法,并运用该方法对金属薄膜的厚度和复介电常量进行了精确测定,该方法是研究固体表面物理的一种有效的方法和技术.     

真空蒸发镀膜膜厚的测量

测量镀膜厚度的方法有很多,在实验室现有的条件下,探究光学干涉方法测出镀膜厚度,其中光学干涉方法包括两种：一是根据多光束干涉的原理,利用读数显微镜测量镀膜的厚度;二是根据自光干涉的原理,利用迈克尔逊干涉仪测量镀膜的厚度。     

一种可溯源的光谱椭偏仪标定方法

提出了一种用X射线反射术标定光谱椭偏仪的方法.作为一种间接测量方法,光谱椭偏术测得的薄膜厚度依赖于其光学常数,不具有可溯源性.在掠入射条件下,X射线反射术能测得薄膜的物理厚度,测量结果具有亚纳米量级的精密度且与薄膜光学常数无关.在单晶硅基底上制备了厚度分别为2nm,18nm,34nm,61nm及170nm的SiO2薄膜标样,并用强制过零点的直线拟合了两种方法的标样测量结果,拟合直线的斜率为1.013±0.013,表明该方法可在薄膜厚度测量中标定光谱椭偏仪.     

一种基于光电极值法的光学膜厚监控系统的改进设计

介绍目前通用的基于光电极值法的光学膜厚监控系统的特点，针对其缺点进行改进设计，新系统的稳定性有较大提高，可满足镀制多层介质薄膜器件的要求。     

反射干涉光谱法测量固体薄膜的光学常数和厚度

本文报道一种简单的方法,从平原介质薄膜的反射干涉光谱来计算薄膜的光学常数和厚度。当一束光照射在基板上的介质膜上时,由于膜上下界面反射光的相干,会使反射光谱的曲线有一定的波动。我们对反射相干光谱进行理论分析,给出计算公式,从测量曲线中的实验值得出薄膜的光学常数ｎ、ｋ以及厚度等参数。此种方法简单可行,而且易于编程处理。     

基于激光外差干涉术的薄膜厚度测量方法

针对光学薄膜厚度测量困难问题，提出了一种基于激光外差干涉术的薄膜厚度测量方法。采用经典迈克尔逊干涉光路，利用外差干涉原理将薄膜厚度差转换为光程差，以精密位移平台为扫描机构实现薄膜厚度的逐行扫描测量。测量系统在恒温实验条件下20 min内的漂移不超过8 nm，测量结果平均差小于1 nm，通过与椭圆偏振仪的测量结果比较，测量差值为12.97 nm，表明了该方法的可行性。     

光学薄膜厚度修正挡板的设计

本文论述一种用于镀制光学薄膜的厚度修正挡板新的设计方法.我们通过应用截流蒸气云静止挡板技术和采用平面静止挡板透视投影法来设计光学薄膜厚度修正挡板.最后给出设计和实验的结果.     

厚度对光聚物高密度全息存储记录参量的影响

本文用实验方法研究了光致聚合物的曝光时间常量、曝光能量常量、动态范围、曝光灵敏度和折射率调制度等高密度全息存储参量随样品厚度的变化规律,结果表明随着样品厚度的增加,曝光能量常量、曝光时间常量及材料的动态范围也增加,但材料的曝光灵敏度却减小,而折射率调制度却没有明显的变化规律.     

周期和准周期超晶格固体薄膜表面吸附原子的共振荧光

本文使用表面修饰的光学Bloch方程,求得周期和准周期超晶格固体薄膜表面吸附原子的共振荧光谱,并研究了压缩效应。对该薄膜各层厚度和介电性质变化所带来的影响进行了讨论。同时,也对整个薄膜不同几何结构的影响进行了比较和分析。 关键词：