表面热透镜技术应用于薄膜微弱吸收测量的理论和实验

由薄膜表面光热形变简化理论和表面热透镜衍射理论导出表面热透镜信号表达式，从理论上证明了表面热透镜信号和薄膜吸收率的线性关系. 应用表面热透镜技术研制了薄膜吸收测量仪，测量结果表明其吸收率测量灵敏度和精度均达10^-6量级. 关键词： 吸收测量 表面热透镜 光热形变 薄膜     

表面热透镜技术测试光学薄膜特性研究

在薄膜特性的研究工作中，激光引起的表面形变是一种广泛应用的技术。在这种技术中，薄膜的形变(热包高度小于0．1nm)一般是采用光热偏转技术来探测的。介绍了一种通过光学衍射效应来研究薄膜表面形变的新技术即表面热透镜技术，它是研究薄膜特性的一种灵敏且易于控制的方法。探讨了其理论模型及在薄膜的吸收测量和缺陷特性测试方面，该方法相对于传统方法的优点和潜力。     

用表面热透镜技术测量1315nm高反射硅镜弱吸收的研究

运用表面热透镜技术精确测量了1315nm高反射硅镜的弱吸收，判断引起吸收的原因，从而为工艺上减少吸收降低损耗提供了保证。     

表面热透镜技术探测光学薄膜的微弱吸收

对表面热透镜技术测量光学薄膜的微弱吸收进行了理论分析,并以此建立了薄膜微弱吸收测量实验装置,对几种典型薄膜的吸收进行了测试,证实了这种方法的可行性。     

用表面热透镜技术测量1315nm高反射硅镜弱吸收的研究

运用表面热透镜技术精确测量了1315nm高反射硅镜的弱吸收,判断引起吸收的原因,从而为工艺上减少吸收降低损耗提供了保证。     

用表面热透镜技术测量1315nm高反射硅镜弱吸收的研究

 运用表面热透镜技术精确测量了1315nm高反射硅镜的弱吸收,判断引起吸收的原因,从而为工艺上减少吸收降低损耗提供了保证。     

表面热透镜技术测量光学薄膜样品表面热变形

给出了连续调制激励光照射下光学薄膜样品表面热变形场的理论分布,并由此定义了表面热透镜(STL)信号。根据表面热透镜理论实验测量了一个BK7基底高反膜样品的形变,给出了表面热透镜信号随调制频率的变化曲线。实验结果表明:在采用的STL实验构型中,探测了最小1.985 nm的直流形变,对应不调制时的形变为3.97 nm,相应的形变探测灵敏度达到了10 pm量级;直流形变与功率成线性关系;交流表面热透镜信号随着频率增大而减小,在高频端近似成线性减小。     

表面热透镜技术测量光学薄膜样品表面热变形

给出了连续调制激励光照射下光学薄膜样品表面热变形场的理论分布,并由此定义了表面热透镜（STL）信号。根据表面热透镜理论实验测量了一个BK7基底高反膜样品的形变,给出了表面热透镜信号随调制频率的变化曲线。实验结果表明：在采用的STL实验构型中,探测了最小1.985 nm的直流形变,对应不调制时的形变为3.97 nm,相应的形变探测灵敏度达到了10 pm量级;直流形变与功率成线性关系;交流表面热透镜信号随着频率增大而减小,在高频端近似成线性减小。     

用表面热透镜技术测量1 31 5nm高反射硅镜弱吸收的研究

运用表面热透镜技术精确测量了1315nm高反射硅镜的弱吸收,判断引起吸收的原因,从而为工艺上减少吸收降低损耗提供了保证.     

表面热透镜技术测量3.8μm和2.8μm激光薄膜的微弱吸收

 采用表面热透镜技术，对3.8μm和2.8μm激光辐照下镀制在Si基底上的单层ZnS，YbF₃和YBC薄膜及不同膜系的YbF₃/ ZnS多层分光膜和多层高反膜，以及镀制在CaF₂基底上的增透膜进行了吸收测量，并对3.8μm和2.8μm 激光的测量结果进行了比较分析。实验结果表明，2.8μm波长下的吸收比3.8μm的大得多，两者之间约相差一个量级，测得的多层高反膜YbF₃/ZnS薄膜在的3.8μm处的最低吸收为4.57×10^－4，测量系统的灵敏度约为10^-5。     

基底对光学薄膜弱吸收测量的影响

对表面热透镜技术测量光学薄膜弱吸收低频调制时不同基底对测量的影响进行了理论分析。用Lambda—900分光光度计测量了K9和石英基底的Ti3O5单层膜的吸收值,将该组样品作为定标片;用表面热透镜装置分别测量了BK7和石英空白基底及HfO2,ZnO两组不同基底不同厚度单层膜样品的吸收。通过分析比较同一工艺条件下镀制的不同基底薄膜样品用与其同种和不同种基底定标片定标测量的结果,表明在低频测量时需要用与测量样品同种基底的定标片定标;不同厚度样品的测量结果表明,在不能严格满足热薄条件时,测量结果需引入修正值。     

Deposition of hexagonal boron nitride thin films on silver nanoparticle substrates and surface enhanced infrared absorption

Silver nanoparticle thin films with different average particle diameters are grown on silicon substrates. Boron nitride thin films are then deposited on the silver nanoparticle interlayers by radio frequency （RF） magnetron sputtering. The boron nitride thin films are characterized by Fourier transform infrared spectra. The average particle diameters of silver nanoparticle thin films are 126.6, 78.4, and 178.8 nm. The results show that the sizes of the silver nanoparticles have effects on the intensities of infrared spectra of boron nitride thin films. An enhanced infrared absorption is detected for boron nitride thin film grown on silver nanoparticle thin film. This result is helpful to study the growth mechanism of boron nitride thin film.     

光学薄膜测量时平顶光束激励的表面热透镜理论模型

推导了调制的平顶光束激励下基于Fresnel衍射积分的表面热透镜理论，通过数值模拟，比较了平顶光束和高斯光束激励下样品内部温度场、表面形变场和探测光衍射信号的径向分布，分析了影响表面热透镜信号的实验参数.结果表明，在最佳探测位置，平顶光束激励下的表面热透镜系统比相同情况下高斯光束激励下的灵敏度高，最高时约2倍，更有利于薄膜吸收测量. 关键词： 表面热透镜 光学薄膜 平顶光束     

一种可实现薄膜厚度在线测量的方法

介绍了一种测量固体薄膜厚度的光学方法。该方法具有测量速度快、可实现在线测量等特点。为解决薄膜生产过程中厚度在线检测问题,构造了一套软硬件实验系统,利用该系统进行实验的结果表明:在10~100μm厚度范围,测量误差小于10%,满足实际生产需要。     

SiNx薄膜热物性参数实验测量与分析研究

采用一种新的实验测量方案，将金属加热单元与温度探测单元合二为一，间接获得了在半导体和微电子学MEMS领域内有重要用途的SiN_x薄膜的导热系数、发射率、比热容和热扩散系数，并对实验结果进行了不确定度分析，为微电子电路设计和掩模成型工艺等提供了可靠的热物性数据. 实验结果表明，薄膜的导热系数、发射率、热扩散系数远比相应体材质低，而且还与温度、厚度有关，尺寸效应显著，而比热容则与体材质相差不大. 关键词： 微尺度传热 热物性参数 x薄膜')" href="#">SiN_x薄膜 测量技术     

氮化铝薄膜的红外吸收光谱和喇曼光谱的研究

本文报道用直流平面磁控溅射法在Si片上生长c轴高度择优取向AIN薄膜的光学特性.俄歇谱分析表明薄膜是高纯的.从红外吸收光谱上分析获得晶格振动纵、横模的频率分别为2.5×10~(13)HZ和1.8×10~(13)Hz.从喇曼光谱上分析获得AIN薄膜的光学声子频率为297、512、607、656、832cm~(-1).与几种已知的纤锌矿结构二元化合物的声子频率模式类比获得AIN的光学声子模式.进一步分析表明AIN是一种静电力大于原子间各向异性力的晶体,且声子的最高频率与r~(-3/2)N~(-1/2)成正比.