银氧化物的椭圆偏振光谱分析和分析.pdf

摘要 论文题目：银氧化物的椭圆偏振光谱分析和研究 篮：量抖堂皇工程堂瞳 迸型堂量王猩丕 2QQ2届硕士研究生堡建红 指导教师：睦良盏塾援 摘要 现代椭圆偏振光谱测量作为一种非接触、非破坏性测量方法广泛应用于工业 生产和科学研究，它是研究光频电磁波在两媒质问界面或薄膜中传播时发生的现 象及其特性的一种光学方法。其原理是利用偏振光束在界面或薄膜上的反射或透 射出现的偏振态的变化来对材料的光学性质进行研究。 本文介绍椭圆偏振光谱学的原理和研究方法，对新型光电子材料银氧化物和 有机发光材料Alq3和～掺杂的Alq3的椭圆偏振光谱进行了分析，研究这些材料 的光学性质，为实际应用提供重要的光学数据。 第一章绪论简要介绍的椭圆偏振光谱的应用和研究材料的意义。第二章中从 基本的麦克斯韦方程出发，阐述了椭偏测量的原理。同时对椭偏光频分析中所依 赖的物理模型进行了详细的介绍，并且介绍了Lorentz和Drude两种重要的色散 模型，为下面章节的实验数据的分析提供了理论基础。 第三章对利用直流磁控反应溅射的方法制备的一系烈Ag眈薄膜材料的光学 性质进行了细致研究。对这些样品在1．5-4，5eV的能量范围内进行了多角度椭偏 光谱测量。利用Lorentz模型和Drude模型对在不同溅射功率和不同氧气和氩气 分压的情况下，对其光学常数进行分析。研究发现，对于实验中采用的低功率 (50W)的情况下，AgO，的光学常数随着氧气含量的增大，呈现出从金属态到 介质态的转变。在1．5．3．5eV的低能范围内，光学常数表现出单调变化的特点： 折射率变大，消光系数变小。在氧气和氩气的流量均为15sccm的情况下，功率 的变化对材料的影响表现为：在1．5．3．5eV的低能段，折射率和消光系数随着功 率的增大分别变小和增大。研究结果表明，理想的材料生长条件为溅射功率低于 50W，氧气和氩气的流量均为15sccm，利用此条件制备的Ag仉材料的光学常数 在工业应用的光谱区，具有高折射率和低吸收的特点。 同时结合x射线光电子谱(xPs)，原子力显微镜(AFM)，吸收光谱和光 致发光谱(PL)来探讨材料的微观电子结构。对于研究理想生长条件下的AgO。 材料，发现材料中的主要组分为AgzO。具有两个可能的带间跃迁能量0．57eV和 2．43eV。分别对应于自由载流子的响应和特定结构的A920材料的带间跃迁特征。 摘要 第四章对有机发光材料Alq3和及Al掺杂的Alq3在可见光波段进行了椭偏光 谱研究。对于Alq3材料，采用Lorentz色散模型得到了相应波段的光学常数。研 究结果表明，Alq]在300—500nm波长区具有强烈的吸收现象，而在长波段则透 明；在3．1eV附近存在一个吸收峰。在不同掺杂浓度(A1和Alq3组分比分别为 1：l，l：5，l：10)Alq3中，材料的折射率逐渐变小，消光系数增加；同时，在3．1eV 附近的吸收峰消失，光学带隙逐渐变小最后消失。 关键词：椭偏分析；光致发光；反应溅射；光学常数；洛仑兹色散i德鲁德色散 中图分类号：0484．1；0484．4；0485；0487；0436；0472+．3 摘要 Abstract hasbeen usedasanon—destructiveanda Spectroscopicellipsometrywidely non—touchedtoolfor the and structure optical characterizingopticalpropertieslayered ofbulkandthinfilmmaterials． FromtheMaxell of was Equation，theprinciplespectroscopicellipsometry