椭偏法测量薄膜厚度和折射率的研究
在近代科学技术和日常生活中各种薄膜的应用日益广泛。因此能够迅速和精确
地测量薄膜参数是非常重要的。
在实际工作中可以利用各种传统的方法测定薄膜光学参数如:布儒斯特角法测介质
膜的折射率,干涉法测膜厚另外,还有称重法、
射线法、电容法、椭偏法等等其中,
因为椭圆偏振法具有测量精度高灵敏度高,非破坏性等优点并可用于研究固体表面及
其膜层的光学特性,已在光学、半导体学、凝聚态物理、生物学、医学等诸多领域得到广
泛的应用椭圆偏振测厚技术是一种测量纳米级薄膜厚度和薄膜折射率的先进技术,同时
也是研究固体表面特性的重要工具
、了解椭偏仪的构造和椭圆偏振法测定薄膜参数的基本原理。
、通过对薄膜样品厚度和折射率的测量初步掌握椭圆偏振仪的使用和数据处理的方法。
、椭偏法测量薄膜参数的基本原理
光是一种电磁波且是横波。电场强度
与咣的传播方向构成一个右旋
的正交三矢族与光的强度、频率、位相等参量一样,偏振态也是光的基本量之一如果
已知入射光束的偏振態,当测得通过某薄膜后的出射光偏振态就能确定该薄膜影响系统
光学性能的某些物理量,如折射率、薄膜厚度等
所示,一束自然光(非偏振激光)经过起偏器后变成线偏振光改变起偏器
的方位角可以改变线偏光的振动方向。此线偏光穿过
波片后由于双折射效应分荿两
矢量端点形成椭圆偏振光。当椭圆偏振光入射到待测的膜面上时如图
的偏振态将发生变化,对于一定的样品总可以找到一个起偏方位角,使反射光由椭圆偏
振光变成线偏振光这时,转动检偏器在某个方位角下得到消光状态。这种方法被称为