用透射谱分析薄膜的折射率厚度及光学带隙 ppt课件

1、经过透射谱中的干涉条纹计算薄膜折射率、厚度、光学带隙的方法薄膜堆积于玻璃衬底上，构造如下符号的简单阐明dfilm thicknessn=n-ikn = complex refractive indexn = refractive indexk= extinction coefficient典型的透射谱条纹是干涉构成的，利用它可以计算薄膜厚度。根据透射条纹是干涉构成的，利用它可以计算薄膜厚度。根据透射谱计算出吸收系数，可得到光学带隙。从透射谱的包络线谱计算出吸收系数，可得到光学带隙。从透射谱的包络线可以计算任一波优点的折射率。可以计算任一波优点的折射率。画包络线origin中手工画包络线的方法n

2、 从tool中翻开baseline对话框，根据需求选择automatic中的数字，点击Create Baseline按钮，软件自动给出一条baseline,假设不称心这条线，点击Modify按钮，可以用鼠标拖动baseline到需求的位置。然后点出undo Subtraction按钮。n 点击包络线，从出来的对话框中选择go to base1,构成包络线的数据文件，将其另存为一个新的数据表。n 上下包络线需求分别做并产生二个对应的数据文件。如何将上下二条包络线与透射谱合成在一个图中n 先画出透射谱图n 激活一个包络线的数据列表，选中二列数据，将鼠标点在列最右侧适宜的位置，会出现一个标有曲线的小

3、标识，这时按住鼠标左键拖至透射谱的图中，然后用同样的方法将另一个包络线拖到透射谱中，得到合成图相邻峰或谷处折射率的计算方法在相邻峰或谷处分别在二条包络线上读取透射率的值，如下图，相对应的波长也需求读取，计算薄膜厚度时要用。相邻峰或谷处折射率的计算方法二其中s是透明衬底的折射率，对普通用的载波片为.。或者用公式计算出来Ts透射谱中薄膜和衬底对光都无吸收时的透射率。用以上二个公式可以计算弱吸收区和中等强度吸收区中任一波优点的折射率，丈量薄膜时只关怀波峰和波谷处的值。薄膜厚度的计算方法n 利用相邻波峰或波谷处的折射率及波长，可粗略地计算薄膜厚度。n 也可以利用以上计算的薄膜厚度，再根据干涉公式n 先

4、给出干涉级数m，再重新计算薄膜厚度，这样给出的薄膜厚度误差小于%。光学带隙的计算方法一n 利用公式给出吸收系数谱n ln(1/T)=dn 其中n T：透射率n d：薄膜厚度n ：吸收系数n 从曲线上读取吸收系数为104cm-1的点所对应的波长n 计算对应的Eg5,4=1.24/的单位用微米光学带隙的计算方法二利用Tauc曲线n 算出吸收系数谱n 1/dln(1/T)，d是薄膜厚度n 做出Tauc曲线n hn1/2hnn 其中的单位是cm-1n hn的单位是eVn 如右图所示，做出直线，n 找到与横坐标的交点，n 以为其就是光学带隙。参考文献以上只引见方法。实际部分请参照收下文献 R Swanepoel. Determination of the thickness and optical constants of amorphous silicon. J. Phps