对沉积厚度分析知，沉积速率会随着时间会变化。CU2O薄膜沉积的生长方式可能是层状生长和岛状生长。当为层状生长时算出平均沉积速率为0.34±0.05nm/s，与之前假设的库伦效率比，层状生长的库伦转换效率为36%。但是层状拟合曲线和拟合得到的厚度差别大，用非线性拟合得到了比较好的结果，此时沉积厚度随时间的变化关系式d=0.005t0.72nm/s，平均库伦转换效率为50%。故而又对180s和360s得到的椭偏数据以岛状生长方式用EMA模型进行拟合，得到了不同的形状因子与覆盖率。
椭偏仪在位表征电化学沉积的系统搭建（三十）- 厚度的演变-层状模型
4.3.5.1层状模型
通过层状生长模型(图4-17)拟合得到的沉积不同时间的薄膜厚度如表4-4所示，可以看到拟合出来的厚度随时间的增加而增加。在层状生长方式前提下，则可以通过计算得到每段时间的平均生长速率，如表4-4所示。可以看到计算出的沉积速度是有变化的，得到了平均生长速度为0.34±0.05nm/s。与之前假设库伦效率100%理论计算的沉积速度0.94nm/s相比，沉积的平均库伦转换效率是36%。
图4-17层状生长示意图
1、线性拟合
对得到的厚度随时间变化进行线性拟合得到的结果如图4-18所示，得到的厚度时间函数如式(4-1)。
从式(4-1)知拟合得到的沉积速率为0.40nm/s与各个时间计算得到的平均沉积速率有差异，且从拟合曲线结果来看其拟合匹配度不高，薄膜的沉积过程中厚度随时间的变化不是线性的，随着沉积时间的增加，沉积速率在改变，通过线性拟合得到的生长速率不适于该沉积过程中。故而层状生长假设不适用整个薄膜沉积的过程。
图4-18沉积厚度随时间的变化及线性拟合图
2、非线性拟合
对得到的厚度时间点进行非线性拟合，得到的结果如图4-19所示，可以看到该拟合效果明显比线性拟合效果要好，得到的厚度时间关系如式(4-2)所示。
对上式一次求导得到CU2O薄膜沉积速率随时间的变化关系，如式(4-3)所示。
经过计算得到沉积1080s的平均生长速率为0.47nm/s，和前面假设库伦效率100%的沉积速率相比，得到沉积的平均库伦转换效率为50%。
图4-19沉积厚度随时间的变化及非线性拟合图
非线性拟合曲线和不同时间厚度吻合较好，这标志着沉积生长模式可能是岛状生长，如图4-20所示。岛状生长达到一定时间后即当单个的岛足够大使得其相互接触时，它和层状生长模式时薄膜的对光相应的变化将越来越小。所以在沉积过程中可能开始一段时间是岛状生长，厚度随时间的变化是非线性的。一定时间以后岛状生长与层状生长区别不大，厚度随时间的变化是线性的。结合实验沉积情况以及拟合厚度曲线分析180s和360s两个时间点有可能是岛状生长模式，则可对180s和360s两个沉积时间得到的椭偏数据用EMA模型进行拟合进一步分析。
图4-20岛状沉积示意图
4.3.5.2岛状模型
在岛状生长的假设下对180s和360s沉积的数据用EMA模型在短波段300-500nm进行了模拟，拟合光学模型图如图4-21所示，其中ITO-Soul层由0s时整体等效，并由逐点拟合得到其n和k，溶液和沉积的CU2O等效为中间混合层，这里溶液的n和k同样用0s时测试拟合得到的代替。zui下面一层为Au/Si基底，其n和k由单独测试基底得到。同样通过分段拟合，得到相应沉积时间下的光学常数n、k，介电常数
、
及厚度d。
图4-21岛状生长拟合光学模型示意图
图4-22所示是拟合得到的沉积180s和沉积360s时300-500nm的Psi、Delta值和实验值的对比图。相应的拟合误差(RMSE)分别为0.45和0.16，拟合参数如表4-5所示。从图(a)中看到180s时的Psi值拟合实验值和拟合值比较贴合，但是Delta值在370nm后拟合效果不匹配。从图(b)中看到，360s时整体上拟合效果都比180s要好，其拟合误差是180s的三分之一。这说明360s更适合用该模型进行拟合。
图4-22EMA实验数据和拟合数据对比(a)180s；(b)360s
从表4-5中知，对于CU2O层：180s的厚度是146.38nm，360s的厚度为296.77nm，都大于层状拟合得到的值。可以看到360s的形状因子从180s的0.59增加到0.93以及其覆盖增加从180s的37.64%增加到39.72%，说明随着沉积时间的增加，薄膜不仅在纵向厚度上有所增加，而且在沉积的颗粒形状及横向覆盖率上也有变化。由沉积1080s的SEM图可知，CU2O薄膜表面存在大小不等的不规则块状，在沉积过程中其形状是发生变化，与这里拟合的形状因子变化一致。覆盖率的变化不大，说明成核方式更可能是瞬时成核。表4-5中沉积180s拟合得到的中心能量中4.05eV，和前面中心能类似，其对应CU2O的E1A激子系列；360s中的2.89eV对应CU2O的EOB激子系列。
图4-23是拟合得到的溶液混合层(CU2O-Sol)及CU2O层的n、k对比图。从图4-23(a)n值来看，沉积360s对应容液混合层和CU2O层的值整体上分别比180s的要大。180s的混合层曲线不存在明显的波包，CU2O层存在330nm附近的波包。360s的混合层曲线存在400nm附近的波包，CU2O层对应的波包在480nm附近。从图4-23(b)k值来看，整体上180sCU2O层对应的值比其余三个都大，但是其变化规律和180s对应的混合层一致，都存在400nm附近的波包。360s混合层和CU2O层对应的曲线变化规律一致，存在的波包和180s的一致。
图4-23不同沉积时间拟合得到的CU2O和溶液混合层与和CU2O(a)n；(b)k；(c)ε1和(d)ε2
从图4-23(c)
值来看，180s的CU2O层对应的全为负值且比其他曲线都要小，在550nm附近出现一个比较明显的波包；混合层的曲线对应的都是正值，且在550nm以后有增大趋势。对360s混合层的值都为正值，CU2O层对应的有正有负，都在450nm附近存在波包。从图4-23(d)ε2值来看，和k值类似，整体上180sCU2O层对应的值比其余三个都大，但是其变化规律和180s对应的混合层一致，都存在360nm和490nm附近的波包。360s混合层和CU2O层对应的曲线变化规律一致，和180s比，其存在的波包只在400nm附近有一个。
4.3.6小结
本小节主要是对准在椭偏数据位拟合得到的光学常数n、k，介电常数
、
以及对拟合的得到的其他参数，如中心能量、展宽等进行分析。
首先通过300nm-800nm波段拟合得到的n、k值知该体系测不太适合长波段测试，其次对ε1、ε2在300-500nm波段拟合得到的数据比较光滑，与0s相比其余沉积时间在300-400nm波段出现新的波包，对应CU2OE1A激子系列吸收峰，0s时370nm附近出现的波包随着沉积时间的增加有红移的趋势。相对于180s，介电常数实部和虚部相变化Δ
和Δ
以及变化率，反映出沉积体系在525-600nm波段对光的响应存在跳变，可能由等离子体共振导致。
其次，从拟合得到的中心能量知，存在CU2O的E0A、E0B、E0C、E0D、E1A和E1B激子吸收峰，其能级寿命在10-16-10-14s。拟合计算得到的电导率在104S/m数量级。
zui后，对沉积厚度分析知，沉积速率会随着时间会变化。CU2O薄膜沉积的生长方式可能是层状生长和岛状生长。当为层状生长时算出平均沉积速率为0.34±0.05nm/s，与之前假设的库伦效率比，层状生长的库伦转换效率为36%。但是层状拟合曲线和拟合得到的厚度差别大，用非线性拟合得到了比较好的结果，此时沉积厚度随时间的变化关系式d=0.005t0.72nm/s，平均库伦转换效率为50%。故而又对180s和360s得到的椭偏数据以岛状生长方式用EMA模型进行拟合，得到了不同的形状因子与覆盖率。
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