Ta sử dụng hai vật liệu Silicon nitride và Silicon dioxide tạo từ máy PECVD plasmalab 80plus tương ứng với điều kiện lấy từ các nghiên cứu trước của nhóm, phủ lớp chống phản xạ SiNx (Ty le 25:50, 1000mtorr, 300 C, 20W.) tại phòng thí nghiệm LNT và mẫu SiO2pres12 (xem Bảng 3)
Hình 5-1: Chiết suất vật liệu sử dụng tạo màng chống phản xạ
Ta phủ màng SiO2 trên cùng do chiết suất của vật liệu này thấp hơn so với Silicon nitride. Theo như mục 3.2.4 đã xem xét về sự truyền sóng từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường kém chiết quang hơn ta có hiện tượng phản xạ toàn phần ứng với góc tới CRIT tức các sóng phản xạ từ các mặt tiếp giáp phía trong sẽ bị phản xạ lại nhiều hơn khi góc tới tiến gần và lớn hơn góc CRIT.
5.1.1 Tính toán tối ưu
Ta sử dụng file Code 9: R_2layer_type2.m để tìm bề dày tối ưu cho trường hợp hai màng SiOx và SiNx như nêu trên. Ma trận truyền cho hệ hai màng này được tìm bởi file Code 4: Check_transfermatrix_type2.m với n n n n0, ,1 2, 3 lần lượt là chiết suất không khí theo các bước sóng và cũng được xử lý Code 7: Hàm noisuy.m và Code 6: Hàm
200 400 600 800 1000 1200 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 R e fra ct ive i n d e x Wave length (nm) SiNx SiOx-pres12(1800mTorr)
màng SiOx, màng SiNx và đế c-Si, d d1, 2là bề dày màng SiOx và SiNx tính theo thang nanomet, bề dày đế được coi là vô hạn. Nhiệm vụ chính của file này là xuất ra dữ liệu hệ số phản xạ R d d( ,1 2), là hệ số phản xạ tại bề dày d d1, 2 xác định rồi được lấy tích phân theo toàn bộ bước sóng có xét tới phổ mật độ năng lượng (xem Hình 3-5) tương ứng công thức (4.1). Trong code có cho sự lựa chọn loại phổ, ta chọn phổ AM 1.5 Global, bước sóng khảo sát 280-1150nm và bề dày tương ứng cả hai màng 0-1000nm, bước nhảy cho khoảng bề dày khảo sát là hiệu số giữa hai bề dày liên tiếp được chọn là một. Kết quả cho ta tỉ lệ photon phản xạ lại như Hình 5-2. Thời gian tính toán khá lâu với khoảng khảo sát này do ta chưa biết được sự phản xạ cực tiểu trong khoảng nào, việc chọn lựa bước nhảy lớn hơn cho khoảng bề dày khảo sát sẽ rút ngắn thời gian hơn.
Hình 5-2: Tỉ lệ photon phản xạ lại với phổ chiếu tới AM 1.5 Global theo các bề dày khác nhau. (d1 là bề dầy lớp SiOx, d2 là bề dầy lớp SiNx)
Hệ số phản xạ tổng hợp (tỉ lệ photon phản xạ lại lấy tích phân theo toàn bộ bước sóng quan tâm) tương ứng với các bề dày màng d d1, 2 được mô tả như Hình 5-2, ta nhận thấy đa phần các giá trị của d d1, 2 cho giá trị hệ số phản xạ R thấp hơn so với trường hợp một màng (Hình 4-13 và Hình 4-14), màng d2_SiNx có bề dày mỏng hơn
100nm thì ta thu được nhiều trường hợp phản xạ thấp hơn . Sự phản xạ lại mạnh hơn nếu hai màng có bề dày dưới 50nm.
Hình 5-3: Bề dày tối ưu là d_SiO: 84 nm, d_SiN: 64 nm, tỉ lệ số photon phản xạ lại 6.95%
Phần sau của code cho phép ta khảo sát với khác bề dày khác nhau của d d1, 2 để chúng ta so sánh với quan niệm về bề dày ¼ sóng và cho ra giá trị về hệ số phản xạ tổng hợp (hay tỉ lệ photon phản xạ lại )
5.1.2 Số liệu thực nghiệm
Bảng 4: Báo cáo màng chống phản xạ hai lớp
Mẫu
SiNx (Times:
4min) SiO2 (Times: 1min) Bề dày (nm)
SiH4 NH3 SiH4 N2O L1 L2
2 layer_1 25 50 15 700 79.26 57.22
2 layer_2 25 50 20 700 81.86 61.53
5.2 Đánh giá và so sánh 5.2.1 Đánh giá