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      介質膜和金屬膜的區別

      2020-11-27

      半導體器件及集成電路中常用的薄膜包括金屬膜(單層和多層)及介質膜(鈍化膜及光學膜)。金屬膜中如Cr、Al、Ti、ZnAu、AuSn等金屬及合金,主要用于N型P型半導體材料的肖特基接觸、歐姆接觸、阻擋層、金屬引線及鍵合金屬。在硅器件中還常用到一些硅化物,如TiSi、AlSiCu等金屬硅化物。介質膜往往用作為鈍化保護、多層布線的中間介層SiO2、Al2O3、多晶硅等。不同的介質膜按照一定的光學厚度又可以組合成光學膜,例如Ta2O5與SiO2組合等,可起到對某一波長的出射光的增透(減反射)或高反射的作用。

       

      介質膜不導電,利用菲涅爾公式,通過一定折射率的材料,加上等傾干涉的條件,實現反射波相長,從而獲得較大的反射率。具有干涉效應,且隨波長或厚度的變化而呈現周期性變化的性質,長波區域薄膜的特性比短波區域有所減弱。

       

      內圖111.26.jpg

       

      金屬膜可導電,具有良好的塑性、韌性和強度,以及對環境和物料的適應性,不具有任何周期性的性質,它的折射率很小,長波區域的特性比短波區域有所增強。不具有任何周期性的性質,它的折射率很小,長波區域的特性比短波區域有所增強。

       

      內圖2 11.26.png

       

      電磁波傳播中,決定電磁波傳播性質的,就是介電常數。介電常數的實部對應于光傳播時候的電場振幅的比例,而虛部則對應于光的能量損耗。金屬和介質最大的區別在于,金屬的介電常數可以用Drude模型描述,一般是一個負的實部和比較大的虛部;而介質的介電常數則一般是一個正的實部。既然金屬有比較大的虛部,就會導致有損耗,光在經過金屬反射的時候就會被吸收,反射率可能只達到98、99;而介質則不會,因此特定條件下,反射率能達到真正的百分百。另一方面,空氣(也是一種介質)入射介質發生反射的話,因為是光疏介質(介電常數較?。┑焦饷芙橘|(介電常數較大),有半波損失,會導致電磁波震蕩的相位損失一個;而空氣入射金屬時,理想情況發生反射,必定會產生相位差。


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