|
0 Y/ O/ }, r) K- W; k 原标题：椭偏仪的工作原理是什么？在工业中有哪些应用？
1 L4 [9 J2 q: r4 C9 K/ b: c9 A% C) v
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。 $ @% j5 D0 |/ d0 D' c
 椭偏仪
( i" B- }. e# n' ~, H4 K: n4 g$ t
椭偏仪的工作原理： , Z `3 S, w$ u
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。
$ p( t( g/ Z. r; g, a. s; A 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。 $ j4 x6 n; I6 u0 V+ d8 u
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。
# ^- Q) u) p( `' e% N 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。
6 h! _7 ^' |4 k y `- ]& R 椭偏仪在各工业的应用：
7 |( F1 @ A/ t 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。 % v6 O7 c! f9 Z
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。 ! \2 U# U" |) l( S' a% ^* {
3、光学涂覆工业：高、低折射率薄膜如SiO2，TiO2，Ta2O5，MgF2，等。 8 u, `- T X- P8 i6 p8 Y7 h
4、显示行业：导电层（如ITO），非晶硅薄膜、有机薄膜（OLED技术）。
5 J1 Y7 Y, k6 l6 j S& _( I 5、数据存储产业：类金刚石薄膜。
2 ?& s3 O! T C, 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。 6 s1 o2 o( H! F* ~
7、化学和生物：亚-单层材料吸附液体中的细胞实验检测。
3 j, ^+ D5 [( M: G5 [ 8、工业：在线监测和控制薄膜的厚度。
- Y+ m) q, d, c) H) ?9 ]( v0 E) g 测试狗文库百科
! }& K2 ]3 c+ f7 L, s9 I" w www.ceshigo.com/News/all返回搜狐，查看更多
0 \/ d m9 E3 I! g: k
* h! Z/ c3 h* r7 x. w( P 责任编辑： ) N& r& ?0 c7 y) P. @% l2 ]
# i- f2 ?5 J$ T* b% ?. r0 B
* M0 W" j& E, A* N$ ~4 g' ~% } ^& w. b8 `, u) L. f' l
5 E& B8 f( g% N2 K2 _+ ?- ~ | 
