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原标题：椭偏仪的工作原理是什么？在工业中有哪些应用？
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. \! _* Q1 Z3 d# X" p) @! u6 _ 椭偏仪有着测量精度高、快速多次测量且长期可靠性的优点，常常被用来检测化学材料微观结构、超薄膜厚度等实验。科研人员发现椭偏仪可以和很多技术并用，比如：原子力显微镜、拉曼光谱仪等。这使椭偏仪被广泛地运用在研究材料、生物以及医药制造等领域中。
/ H6 r* y( B( g' f  椭偏仪
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椭偏仪的工作原理：
4 P; M7 P7 O1 Y0 A 入射光束（线偏振光）的电场可以在两个垂直平面上分解为矢量元。P平面包含入射光和出射光，s平面则是与这个平面垂直。类似的，反射光或透射光是典型的椭圆偏振光，因此仪器被称为椭偏仪。在物理学上，偏振态的变化可以用复数ρ来表示：其中，ψ和∆分别描述反射光p波与s波振幅衰减比和相位差。P平面和s平面上的Fresnel反射系数分别用复函数rp和rs来表示。rp和rs的数学表达式可以用Maxwell方程在不同材料边界上的电磁辐射推到得到。 , u3 w K& D& q" N1 p, Z# |
其中ϕ0是入射角，ϕ1是折射角。入射角为入射光束和待研究表面法线的夹角。通常椭偏仪的入射角范围是45°到90°。这样在探测材料属性时可以提供最佳的灵敏度。每层介质的折射率可以用下面的复函数表示。
: a" U+ @% f7 q 通常n称为折射率，k称为消光系数。这两个系数用来描述入射光如何与材料相互作用。它们被称为光学常数。实际上，尽管这个值是随着波长、温度等参数变化而变化的。当待测样品周围介质是空气或真空的时候，N0的值通常取1.000。
: E( B; F7 f/ }8 R6 T( z5 t2 A 通常椭偏仪测量作为波长和入射角函数的ρ的值（经常以ψ和∆或相关的量表示）。一次测量完成以后，所得的数据用来分析得到光学常数，膜层厚度，以及其他感兴趣的参数值。 ( j9 k! l/ g- Y
椭偏仪在各工业的应用： ' ?$ e1 ?) ~# v# b$ O4 k
1、可用于实验室研究，教学，在线制程监控，工业品质控制等应用。
' C0 L) J' C+ A2 e* L7 { 2、半导体行业：硅的氧化物和氮化物，高和低k介质、多晶和非晶硅薄膜，光刻胶。 5 X' ]% @9 i. s$ d
3、光学涂覆工业：高、低折射率薄膜如SiO2，TiO2，Ta2O5，MgF2，等。
5 ?, j5 n- d8 `! T 4、显示行业：导电层（如ITO），非晶硅薄膜、有机薄膜（OLED技术）。
( S9 i8 [" T+ C% s. C, b 5、数据存储产业：类金刚石薄膜。
# @! |% f9 K8 m+ K4 M 6、R&D 工序：薄膜沉积的原位表征（速率和光学常数）对应工艺条件的变化值，适用于MBE、MOCVD、ALD、溅射等。
1 ?# ~& {, ~# r+ J3 T" u 7、化学和生物：亚-单层材料吸附液体中的细胞实验检测。
7 \ L: a1 [2 n. I/ f' a$ ?& b- ` 8、工业：在线监测和控制薄膜的厚度。
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