开题报告：SiO2与TiO2光学薄膜的制备及其椭偏测量VIP

本科生毕业设计（论文）开题报告学 院 轻工学院 专 业 印刷工程 导 师 刘壮 学 生 白晓红 学 号 201110830782 2015年4月9日开题报告填写要求1开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作开始前期内完成，经指导教师、教研室签署意见审查后生效。 2开题报告内容必须按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。3学生查阅资料的参考文献应符合我校的有关规定。4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年9月26日”或“2004-09-26”。毕业设计（论文）题目SiO2与TiO2光学薄膜的制备及其椭偏测量一、毕业设计（论文）研究目的及意义光学薄膜，一种由薄的分层介质构成的，通过界面传播光束的一类光学介质材料，它是光在传播路径过程中，附着在光学器件表面的厚度薄而均匀的介质膜层，通过分层介质膜层时的反射、透（折）射和偏振等特性，以达到人们想要的在某一或是多个波段范围内的光的全部透过或光的全部反射或是光的偏振分离等各特殊形态的光。而随着薄膜技术在信息存储、电子元器件、航天技术以及光学仪器等方面的越来越广泛的应用,薄膜光学参数(折射率n、吸光系数k和薄膜厚度d)的准确测量逐渐成为薄膜研究的重要方向。测定薄膜光学参数的方法有很多,有光度测量法、外差干涉测量法、等厚干涉法、椭圆偏振测量法等,其中椭圆偏振测量法以其诸多优点,如测量精度高、非破坏性等,使得它成为薄膜测量中应用最广泛的方法。在本篇论文中采用的是椭圆偏振技术来测量SiO2、TiO2光学薄膜的性能，它具有非接触、非破坏性、测量精度高等优点。采用椭圆偏振仪测量SiO2、TiO2光学薄膜，得到测量SiO2、TiO2光学薄膜的折射率、厚度和吸光系数，再通过计算机处理得到测量SiO2、TiO2光学薄膜的实验光谱图，从而更快、更精确、更高效地测量分析SiO2、TiO2光学薄膜的性能。二、毕业设计（论文）提纲1 绪 论1.1 光学薄膜的概述1.2 光学薄膜的发展现状 1.2.1 国外发展现状 1.2.2 国内发展现状1.3 光学薄膜的特点及性能1.4 光学薄膜的椭偏测量 1.4.1 椭圆偏振原理 1.4.2 椭圆偏振仪概述 1.4.3 椭圆偏振仪的系统结构及其优点和特点 1.4.4 椭圆偏振仪的发展现状 1.4.4 椭圆偏振仪的应用1.5 研究的目的及意义2 实验设计2.1实验装置2.2 SiO2、TiO2光学薄膜的制备 2.2.1 SiO2光学薄膜的制备 2.2.2 TiO2光学薄膜的制备2.3 SiO2、TiO2光学薄膜的椭偏测量 2.3.1 SC630全自动椭圆偏振光谱仪的操作 2.3.2 SiO2、TiO2光学薄膜的参数测量3 结果与讨论3.1 SiO2光学薄膜的测量数据的处理 3.1.1 实验数据处理 3.1.2 实验数据分析3.2 TiO2光学薄膜的测量数据的处理 3.2.1 实验数据处理 3.1.2 实验数据分析结 论参考文献致 谢附录三、毕业设计（论文）研究思路、方法及进度安排积极充分的查找和阅读资料，较好的了解和掌握椭圆偏振原理，椭圆偏振仪的系统结构及其国内外发展现状和应用等相关知识。本篇论文参考了大量的国内外相关文献和专业书籍。由浅入深，由整体到局部的构思思路，从而确定主要研究方向。论文中采用的是椭圆光谱仪对不同的光学薄膜进行椭圆偏振测量，将测量得到的数据利用计算机处理拟合出实验数据图谱，从而对实验数据图谱进行分析。查找和阅读相关文献可以知道，测量光学薄膜的光学参数有折射率、厚度和吸光系数。因此，在进行测量前首先要制备不同浓度的光学薄膜TiO2和SiO2，利用溶胶-浸渍提拉法，先配备一定浓度的溶胶溶液，然后以显微镜的载玻片为基材用浸渍提拉法制备上述两种薄膜。再通过椭圆偏振仪对制好的薄膜进行测量，最后用计算机处理拟合出实验数据图谱，并进行分析。通过理论与实际相联系，实验分析相结合，以及用大量资料证明，争取达到使读者容易理解。进度安排：3月2日3月20日：根据论文题目调研实习，查找相关文献资料。3月21日4月10日：查找阅读文献资料，并完成外文翻译、论文综述、实习日记、实习报告和开题报告。4月11日5月20日：应用椭圆偏振仪对不同的光学薄膜进行椭圆偏振测量，将得到的实验数据用计算机进行处理并拟合出实验数据图谱，对所得图谱进行分析，记录所得的数据与结论。5月21日6月10日：通过前期实验所得数据和结论完成论文初稿，整改论文，并完成答辩幻灯片，准备进行论文答辩。四、毕业设计（论文）参考文献1 范正修. 光学薄膜及其发展J. 光学学报，2011（9）：1-5.2 王多书，熊玉卿，陈焘，王济洲，董茂进，李晨，张玲. 空间光学薄膜技术J. 真空科学与技术学报,2012（8）：710-716.3 李金丽，刘全校，许文才. 光学薄膜及其发展J. 化工新型材料，2012（2）：14-15.4 董小燕，龚斌，李雅丽. 光学薄膜及其应用方面的研究J. 物理与工程,2012（5）：14-18.5 周鹏飞，史大道. 我国光学薄膜技术的现状与展望J. 上海机械学院学报,1983（1）：47-54.6 张胜涛,薛茗月. 椭圆偏振技术的发展与在化学研究中的应用J. 表面技术，2006，35（1）:70-737 包学诚. 椭偏仪的结构原理与发展J. 现代科学仪器,1999(3)：58-61.8 王卫. 光学薄膜的椭圆偏振模型分析与数据处理研究D.南京理工大学，2006（6）：1-2.9 杨坤. 椭偏仪的研究进展J. 激光与光电学进展,2007,44(3):43-49.10 Hiroshi Takasaki.Automatic ellipsometer by means of an ADP polarization modulatorJ.Appl.Opt:1966,5(5):759-764.11 J.L.Ord, B.L.Wills. A computer-operated following ellipsometerJ. Appl.Opt, 1967,6(10）:1673-1677.12 D.E. Aspens,A.A.Studna.High Precision Scanning EllipsometerJ.Appl.Opt, 1975, 14:220-228.13 J.A.Woollam, J.N.Hilfiker, C.L.Bungay,et al. Spectroscopic Ellipsometry From the Vacuum Ultraviolet to the Far InfraredJ. Characterization and Metrology for ULSI Technology:2000 International Conference:511-518. 14 Mathias Schubert, Bernd Rheinlander, John A. Woollam et al. Extension of rotating - analyzer ellipsometry to generalized ellipsometry: determination of the dielectric function tensor from uniaxial TiO2J. Opt. Soc. Am. A, 1996,13(4):875883.15 莫党, 朱雅新. 椭偏光仪和椭偏测量J. 物理，1977（6）：140-143.16 江任荣,陈树光,叶贤京.TPP-1型椭圆偏振光谱仪J.仪器仪表学报,1983(4):440-443.17 郭扬铭,莫党，张曰理,唐振方. 自动化椭圆偏振光谱仪的研制J. 中山大学学报，2005 （1）：124-128.18 朱德瑞,赖天树,李秋俊,莫党. 高精度自动化椭圆偏振光谱仪J. 中山大学学报（自然 科学版）,1997,36(4)：31-32.19 余平,张晋敏. 椭偏仪的原理和应用J. 合肥学院学报(自然科学版），2007，17 （1）:87-90.20 李威，金承钰.薄膜材料的椭圆偏振数据分析方法J. 光谱实验室,2010，27：66-76.21 Poeman D, Smet P F. Methods for the Determ ination of the Optical Constants of Thin Fimls from Single Transmission Measurements:A Critical Review J. J.Phys.D:Appl.Phys.2003,36: 18501857.22 Von Blanckenhagen B,TonovaD,Ulmlann J.Application of the Tauc-Lorentz Formulation to the Interband Absorption of Optical Coating MaterialsJ.Applie -d Optics, 2002,41(16): 31373141.23 陈篮,莫党. 薄膜材料光学特性研究的椭偏光谱数据处理J. 压电与声光,1999，21(4)：267-271.24 金承钰.椭圆偏振仪在纳米测量技术中的应用J.现代科学仪器,2003, (2): 32.25 陈良尧,钱佑华. 现代椭圆偏振光谱学研究与进展J. 复旦大学, 1995,24（2）：75-80.21 Poeman D, Smet P F. Methods for the Determ ination of the Optical Constants of Thin Fimls from Single Transmission Measurements:A Critical Review J.J.Phys.D:Appl. Phys.2003,36: 18501857.22 Von Blanckenhagen B,TonovaD,Ulmlann J.Application of the Tauc-Lorentz Formulat -ion to the Interband Absorption of Optical Coating MaterialsJ.Applied Optics, 2002,41(16): 31373141.23 陈篮,莫党. 薄膜材料光学特性研究的椭偏光谱数据处理J. 压电与声光,1999，21(4)： 267-271.24 金承钰.椭圆偏振仪在纳米测量技术中的应用J.现代科学仪器,200