橢圓偏振儀是一種用于測(cè)量薄膜厚度、光學(xué)常數(shù)(如折射率、消光系數(shù))以及材料表面和界面特性的精密光學(xué)儀器,以下從原理、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槟憬榻B:
原理
基于橢圓偏振光與材料相互作用后偏振態(tài)變化來(lái)分析材料特性。當(dāng)一束橢圓偏振光入射到樣品表面時(shí),由于樣品對(duì)不同偏振分量的光吸收和折射率不同,反射光或透射光的偏振態(tài)會(huì)發(fā)生改變。通過(guò)測(cè)量這種偏振態(tài)變化,利用相關(guān)數(shù)學(xué)模型和算法,就能計(jì)算出樣品的光學(xué)常數(shù)和厚度等信息。
結(jié)構(gòu)
橢圓偏振儀主要由光源、起偏器、波片、樣品臺(tái)、檢偏器和探測(cè)器等部分組成。光源產(chǎn)生光束,起偏器將光變?yōu)榫€偏振光,波片可將線偏振光變?yōu)闄E圓偏振光,樣品臺(tái)用于放置待測(cè)樣品,檢偏器分析反射或透射光的偏振態(tài),探測(cè)器檢測(cè)光強(qiáng)信號(hào)。
特點(diǎn)
1.非接觸式測(cè)量:不會(huì)對(duì)樣品造成損傷,適合測(cè)量柔軟、易碎或?qū)Νh(huán)境敏感的樣品。
2.高靈敏度:能檢測(cè)到薄膜厚度微小變化,測(cè)量精度可達(dá)埃(?)級(jí)別。
3.多參數(shù)測(cè)量:可同時(shí)測(cè)量薄膜厚度和光學(xué)常數(shù)等多個(gè)參數(shù)。
4.適用于多種樣品:無(wú)論是透明、半透明還是不透明樣品,都能進(jìn)行測(cè)量。
1.半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè):用于芯片制造過(guò)程中薄膜沉積工藝監(jiān)控,如二氧化硅、氮化硅等薄膜厚度和光學(xué)常數(shù)測(cè)量。
2.光學(xué)鍍膜:檢測(cè)眼鏡、相機(jī)鏡頭等光學(xué)元件鍍膜厚度和質(zhì)量。
3.材料科學(xué)研究:研究新材料的光學(xué)性質(zhì)和表面界面特性。
4.生物醫(yī)學(xué):分析生物膜結(jié)構(gòu)和特性,檢測(cè)生物分子在表面的吸附情況。
