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薄膜厚度只能用椭圆偏振光谱测吗

2021-04-08知识6

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椭圆偏振技术的实验细节 (标准)椭圆偏振测量四个史托克参数(Stokes parameters)中的两个,通常以Ψ 及 Δ来表示。入射至样品的光之偏极化状态可被分解成“s”及“p”两项(“s”成份为光之电场振汤垂直入射平面,“p”则平行)。“s”及“p”成份之振幅(强度)在反射及对其初始值做正规化之后,分别标示为 rs及 rp。椭圆偏振测量 rs与 rp之比例,此比例可以下述基本方程式来描述:其中,tanΨ为反射后之振幅比,Δ为相位移(相差)。由于椭圆偏振系测量两项之比值(或差异)而非其绝对数值,因此这技术所得的数据是相当正确且可再现的,其对散射及扰动等因素较不敏感,且不需要标准样品或参考样品。磁光广义椭圆偏振(Magneto-optic generalized ellipsometry,MOGE)是一先进红外光光谱椭圆偏振技术,用来测量在导体样品中自由电荷载子之特性。藉由外在磁场,便有可能独立地决定电子密度(en:Electron density)、光学之电子移动力(EN:electron mobility)参数及自由电荷载子之有效质量(en:effective mass)。在无磁场的状态下,只可能取得其中两项自由电荷载子参数。

椭圆偏振技术的简介 分析自样品反射之极化光的改变,椭圆偏振技术可得到膜厚比探测光本身波长更短的薄膜资讯,小至一个单原子层,甚至更小。椭圆仪可测得复数折射率或介电函数张量,可以此获得基本的物理参数,并且这与各种样品的性质,包括形态、晶体质量、化学成分或导电性,有所关联。它常被用来鉴定单层或多层堆叠的薄膜厚度,可量测厚度由数埃(Angstrom)或数奈米到几微米皆有极佳的准确性。之所以命名为椭圆偏振,是因为一般大部分的极化多是椭圆的。此技术已发展近百年,现在已有许多标准化的应用。然而,椭圆偏振技术对于在其他学科如生物学和医学领域引起研究人员的兴趣,并带来新的挑战。例如以此测量不稳定的液体表面和显微成像。1 基本原理 2 实验细节 2.1 实验装置 2.2 数据搜集 2.3 数据分析 3 定义 3.1 单波长 与 光谱 椭圆偏振技术 3.2 标准 与 广义 椭圆偏振理论(非等向性)3.3 琼斯矩阵 与 穆勒矩阵 型式(去偏极化)4 进阶实验方法 4.1 椭圆偏振成像 4.2 原位椭圆偏振 4.3 椭圆偏振孔隙测定 4.4 磁光广义椭圆偏振 5 优势

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