为什么半导体材料 a-Si成膜,会量测它的折射率??

为什么半导体材料 a-Si成膜,会量测它的折射率??,第1张

折射率与a-Si膜的含氢量、致密程度相关。一般随着含氢量的减少和致密度的提高,折射率增大。在太阳能电池应用方面,需要知道a-Si的折射率,以由于光学匹配方面的计算,比如用来确定后续减反射膜的膜厚和折射率等。

一、提高折射率的目的(意义):折射率,光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比。材料的折射率越高,使入射光发生折射的能力越强。折射率越高,镜片越薄,即镜片中心厚度相同,相同度数同种材料,折射率高的比折射率低的镜片边缘更薄。折射率与介质的电磁性质密切相关。折射率是物质的一种物理性质。它是食品生产中常用的工艺控制指标,通过测定液态食品的折射率,可以鉴别食品的组成,确定食品的浓度,判断食品的纯净程度及品质。蔗糖溶液的折射率随浓度增大而升高,通过测定折射率可以确定糖液的浓度及饮料、 糖水罐头等食品的糖度,还可以测定以糖为主要成分的果汁、蜂蜜等食品的可溶性固形物的含量。二、折射率的定义光从真空射入介质发生折射时,入射角α的正弦值与折射角β正弦值的比值(sinα/sinβ)为一固定数值,叫做该介质的“绝对折射率”,简称“折射率”。折射率我们用符号n来表示。即n=sinα/sinβ;其中α是光从真空射入介质发生折射时的入射角,β为折射角。需要注意的是,α永远大于β,因此折射率n永远大于1;三、折射率的另外两个公式咱们高中物理考题中涉及到的折射率三个公式,第一个公式是其上述定义式:n=sinα/sinβ除此之外,折射率还有两个常考公式,分别如下:(1)n=c/v;c指的是光在真空中的速度,v指的是光在该介质中的速度。(2)n=1/sinC;C指的是该介质的临界角。

同一单色光在不同介质中传播,频率不变而波长不同。以λ表示光在真空中的波长,n表示介质的折射率,则光在介质中的波长λ'为

λ'=λ/n n=sinγ/sinβ

设光在某种媒质中的速度为v,由于真空中的光速为c,所以这种媒质的绝对折射率公式:

n=c/v

在可见光范围内,由于光在真空中传播的速度最大,故其它介质的折射率都大于1。

光在等离子体中相速度可以远大于c,所以等离子体折射率小于1。

同一媒质对不同频率的光,具有不同的折射率;在对可见光为透明的媒质内,折射率常随波长的减小而增大,即红光的折射率最小,紫光的折射率最大。

通常所说某物体的折射率数值多少(例如水为1.33,水晶为1.55,金刚石为2.42,玻璃按成分不同而为1.5~1.9),是指对钠黄光(波长5893×10-10m)而言。 光从介质1射入介质2发生折射时,入射角与折射角的正弦之比叫做介质2相对介质1的折射率,即“相对折射率”。因此,“绝对折射率”可以看作介质相对真空的折射率。它是表示在两种(各向同性)介质中光速比值的物理量。

相对折射率公式:n=sinθ/sinθ‘=n’/n=v/v‘光学介质的一个基本参量。即光在真空中的速度c与在介质中的相速v之比。

真空的折射率等于1,两种介质的折射率之比称为相对折射率。例如,第一介质的折射率为,第二介质的折射率为,则称为第二介质对第一介质的相对折射率。某介质的折射率也是该介质对真空的相对折射率。于是折射定律可写成如下形式:


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