一种基于自适应差分进化算法的薄膜参数表征方法研究(特邀)

摘要：

依据穆勒椭偏测量方法中偏振光的传输方式,文中提出了一种基于自适应差分进化算法(SADE)的各向同性纳米薄膜厚度与光学常数的表征方法.通过建立出射光强关于待测标准样片穆勒矩阵的最小二乘模型,用SADE算法对穆勒矩阵元素进行求解,并将拟舍得到的穆勒光谱曲线与用双旋转补偿器穆勒矩阵椭偏仪(DRC-MME)测量得到的穆勒光谱图进行了比较,利用传输矩阵求解薄膜厚度.对标定值分别为(104.2±0.4) nm和(398.4±0.4) nm的SiO2/Si标准样片进行仿真计算,实验表明:当分别迭代到80次和87次时,目标函数光强的残差平方和收敛到最小值0.97和1.01,得到的膜厚计算值分别是(103.8±0.6) nm和(397.8+0.6) nm,相对误差均小于1％.同时用计量型椭偏仪根据得到的折射率进行计算,得到膜厚的计算值分别为(104.1±0.6) nm和(398.2±0.6) nm,验证了SADE在相近收敛速度下对各向同性纳米薄膜参数求解过程中具有计算简单和可以准确的找到全局最优解的特点.

关键词：穆勒矩阵、椭偏测量、自适应差分进化算法、适应度、标准样片

所属期刊栏目：51

分类号：TH74(仪器、仪表)

资助基金：国家重点研发计划;上海科技自然科学基金项目;上海市学术/技术带头人项目

在线出版日期：2022-03-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：395-404