Влияние структуры поликремниевых пленок на оптические характеристики отраженного света

Abstract

Рассмотрены оптические характеристики сложных многослойных систем на основе кремния. Исследовано влияние структуры поликристаллических пленок с наноразмерными особенностями на характер угловых зависостей коэффициентов отражения Rp и Rs. Показано, что для интерпретации полученных экспериментальных результатов во многих случаях можно использовать модель многократного рассеяния для слоистых структур. При расчетах необходимо учитывать поглощение в таких средах и усреднение по апертуре фотодетектора. Компьютерное моделирование показало, что наличие на подложке слоя окисла существенно меняет характер зависимостей для коэффициентов отражения. Наличие дополнительных экстремумов в вышеуказанных зависимостях связано с существованием интерферирующих волн, отраженных от границ с различными показателями преломления для системы воздух—поликристаллическая пленка—окисел—подложка.

Розглянуто оптичні характеристики складних багатошарових систем на основі кремнію. Досліджено вплив структури полікристалічних плівок з нанорозмірними особливостями на характер кутових залежностей коефіцієнтів відбивання Rp и Rs. Показано, що для інтерпретації одержаних експериментальних даних в багатьох випадках доцільно використовувати модель багаторазового розсіяння для шаруватих структур. При розрахунках необхідно враховувати вбирання в таких середовищах і усереднення за апертурою фотодетектора. Комп’ютерне моделювання показало, що наявність на підложжі шару окису якісно змінює характер залежностей для коефіцієнтів відбивання. Наявність додаткових екстремумів у вищезазначених залежностях пов’язано з існуванням інтерферівних хвиль, що відбилися від межі з різними показниками заломлення для системи повітря—полікристалічна плівка—окис—підложжя.

Optical characteristics of complex multilayer systems based on Si are studied.Influence of polysilicon-films structure with nanoscale features on behaviour of angular dependences for reflection coefficients, Rp and Rs, are investigated. As shown, the multiple-scattering model for multilayered structure could be used for interpretation of obtained experimental results. Absorption in such media and averaging over photodetector aperture should be taken into account at calculation. As shown in computer simulation, the presence of SiO2 layer on a substrate essentially changes behaviour of reflection-coefficients dependences. Presence of additional extremums on dependences is conditioned by the presence of interfering waves, which are reflected from boundaries with different refractive indexes for the system ‘air—polysilicon film—oxide—silicon— substrate’.