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A nondestructive technique of analyzing chalcogenide phase-change thin films by spectroscopic-ellipsometry

机译：椭圆偏振光谱法分析硫族化物相变薄膜的无损检测技术

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A multiplayer effective-medium (ML-EM) model is proposed to characterize the microstructure of chalcogenide phase-change thin films grown by magnetron sputtering. Spectroscopic ellipsometric (SE) measurements are carried out on the as-deposited Ge_2Sb_2Te_5 films with various thicknesses ranging from 5.8 to 38.9 nm in the photon-energy region 1.5 to 3.1 eV. The measured data of ellipsometric angles (relative amplitude Ψ and phase difference Δ) are compared with the calculated data of ML-EM model with the help of Levenberg-Marquardt (LM) method. The composition depth profiles, including Ge_2Sb_2Te_5, void and Si, are obtained. The dependence of optical constants on the film thickness is attributed to the various distributions of the compositions in the film.
机译：提出了一种多层有效介质（ML-EM）模型来表征磁控溅射生长硫族化物相变薄膜的微观结构。在沉积的Ge_2Sb_2Te_5薄膜上进行椭圆偏振光谱（SE）测量，该薄膜在1.5至3.1 eV的光子能量区域中的厚度范围为5.8至38.9 nm。借助Levenberg-Marquardt（LM）方法，将椭偏角的测量数据（相对振幅Ψ和相位差Δ）与ML-EM模型的计算数据进行比较。获得包括Ge_2Sb_2Te_5，空隙和Si的组成深度分布图。光学常数对薄膜厚度的依赖性归因于薄膜中组合物的各种分布。

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