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椭偏仪构造及应用

变宝网10月22日讯

椭偏仪是一种用于探测薄膜厚度、光学常数以及材料微结构的光学测仪器。由于测精度高,适用于超薄膜,与样品非接触,对样品没有破坏且不需要真空,使得椭偏仪成为一种极具吸引力的测仪器。下面小编带大家去了解下椭偏仪。

一、椭偏仪构造

在光谱椭偏仪的测中使用不同的硬件配置,但每种配置都必须能产生已知偏振态的光束。测由被测样品反射后光的偏振态。这要求仪器能够化偏振态的变化ρ。

有些仪器测ρ是通过旋转确定初始偏振光状态的偏振片(称为起偏器)。再利用第二个固定位置的偏振片(称为检偏器)来测得输出光束的偏振态。另外一些仪器是固定起偏器和检偏器,而在中间部分调制偏振光的状态,如利用声光晶体等,最终得到输出光束的偏振态。这些不同的配置的最终结果都是测作为波长和入射角复函数ρ。

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在选择合适的椭偏仪的时候,光谱范围和测速度也是一个通常需要考虑的重要因素。可选的光谱范围从深紫外的142nm到红外的33microm。光谱范围的选择通常由应用决定。不同的光谱范围能够提供关于材料的不同信息,合适的仪器必须和所要测的光谱范围匹配。

速度通常由所选择的分光仪器(用来分开波长)来决定。单色仪用来选择单一的、窄带的波长,通过移动单色仪内的光学设备(一般由计算机控制),单色仪可以选择感兴趣的波长。这种方式波长比较准确,但速度比较慢,因为每次只能测试一个波长。如果单色仪放置在样品前,有一个优点是明显减少了到达样品的入射光的(避免了感光材料的改变)。另外一种测的方式是同时测整个光谱范围,将复合光束的波长展开,利用探测器阵列来检测各个不同的波长信号。在需要快速测的时候,通常是用这种方式。傅立叶变换分光计也能同时测整个光谱,但通常只需一个探测器,而不用阵列,这种方法在红外光谱范围应用最为广泛。

二、椭偏仪应用

半导体、微电子、MEMS、通讯、数据存储、光学镀膜、平板显示器、科学研究、物理、化学、生物、医药

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