橢偏儀的應用|特點|選購
橢偏儀是一種用于探測薄膜厚度、光學常數以及材料微結構的光學測量儀器。橢偏儀通過測量光在介質表面反射前后偏振態變化，獲得材料的光學常數和結構信息，具有測量精度高、非接觸、無破壞且不需要真空等優點。
橢偏儀的特點
1、橢偏儀測量的對象廣泛，可以測量透明膜，無膜固體樣品，多層膜，吸收膜和眾多性能不同、厚度不同、吸收程度不同的薄膜，甚至是強吸收的薄膜。
2、被測量的薄膜大小尺寸可以很小，只要1mm即可測量，小于光斑的大小。
3、橢偏儀方式靈活，既可以測量反射膜，也可以測量透射膜。
4、橢偏儀測量的速度很快。
5、在各種粒子束分析測試技術中，光束引起的表面損傷以及導致的表面結構改變是Z小的。
6、在橢偏光譜中，被測對象的結構信息(電子的、幾何的)是蘊含在反射(或透射)出來的偏振光束中，通過光束本身與物質相互作用前后產生的偏振狀態(振幅、相位)的改變反映出來。
7、橢偏儀測量精度高。橢偏光譜的工作原理雖然建立在經典電磁波理論上，但實際上它有原子層級的靈敏度。對薄膜的測量準確度可以達到1nm，相當于單原子層的厚度。
8、非苛刻性測量。樣品可以是塊體材料與薄膜，由于它可測得物質在一個波長范圍內介電函數的實部和虛部，信息量較多，可對固體樣品作精細分析。
9、橢偏儀能同時分別測量出幾個物理量。橢偏光譜可直接得到光學常數的實部和虛部，不需要K-K關系。
橢偏儀的應用
隨著應用與需求的擴大，橢偏儀可以應用到物理、化學、材料學、微電子技術、薄膜技術、冶金學、天文學、生物和醫學等方面。
1、固體薄膜光學性質的測量：
應用橢偏儀可對單層吸收膜、雙層膜及多層膜進行測量，得到材料的光學常數折射率N和吸收系數K，進而得到其介電常數。近年來橢偏儀也實現了對離子注入損傷分布的測量、超晶格、粗糙表面、界面的測量。
2、物理吸附和化學吸附：
用橢偏儀在現場且無損地研究過與氣態、液態周圍媒質相接觸地表面上吸附分子或原子形態的問題。
3、界面與表面的應用：
橢偏儀廣泛用于研究處于各種不同環境中的材料的表面的氧化和粗糙程度，以及材料接觸界面的分析。例如金屬和半導體接觸，以及肖特基的研究。
4、電化學：
離子吸附、陽極氧化、鈍化、腐蝕及電拋光等電化學過程，橢偏儀可以現場深入地研究電極-電解液界面過程。
5、微電子領域：
在微電子領域中，橢偏儀可以研究薄膜生長過程，薄膜厚度，半導體的表面狀況以及不同材料的界面情況，離子的注入損傷分布等;
6、一些高技術材料的研究及其它新領域:
高溫超導材料、低維材料、導電聚合物以及光電子學、聲光學和集成光學、激光技術等領域，橢偏儀還用來研究固體的輻射損傷。
橢偏儀的選購指南
1、根據研究或測試的材料特性來確定光譜范圍，進一步選擇適合光源的橢偏儀。對于透明材料，考慮關心的折射率光譜區域;對于短波吸收、長波透明材料，如果關心吸收區域折射率及膜厚可擴展到紅外透明區域來先確定薄膜厚度，然后求解折射率。
2、入射角方式選擇。橢偏儀多角度測量可以增加可靠性，但不是總有必要。多角度Z適用于以下幾種場合：多層膜結構、吸收膜、各項異性膜、光學常數沿厚度梯度分布的膜等。
3、考慮測量準確性與重度性。橢偏儀重復性定義為儀器多次測量的結果的比較，比較容易定義與比較。一般的測準確性時將空氣作為標準樣品(沒有其他理想的標準樣品)。
4、比較分析軟件。橢偏儀測量是一種非直接測量模式，數據需要擬合分析得來，所以分析軟件的好壞將直接影響到分析結果。
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