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SPECEL系列椭偏仪的应用与特点

发布时间:2016-05-17   点击次数:1301次
SPECEL系列椭偏仪的应用与特点
  测量过程
  椭偏参数
  在椭偏测量过程中,有两个椭偏参数非常关键。(标准)椭圆偏振测量四个史托克参数(Stokes parameters)中的两个,通常以Δ及Φ来表示。TanΦ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。
  数据分析和拟合
  椭圆偏振为间接量测的技术,也就是说,一般测得的Δ及Φ并不能直接转换为样品的光学常数,通常需要建构模型来进行分析。只有对于无限厚(约厘米等级)、各向同性且均匀的膜,才可能直接转换得到其Δ及Φ之数值。在所有其他的情形下,则必需建构其层状模型,并考虑所有各层之各别的光学常数如(折射率或介电常数)及厚度,且依正确的层畳顺序建立。再借由多次zui小方差法zui适化,变动未知的光学常数及(或)厚度参数,以之代入菲涅耳方程计算求得其对应Δ及Φ数值。zui后,所得zui接近实验数据之Δ及Φ数值,其参数来源的光学常数及(或)厚度可视为此量测之zui适化结果。
  椭偏测量结果
  椭偏测量可取得薄膜的介电性质(复数折射率或介电常数)。它已被应用在许多不同的领域,从基础研究到工业应用,如半导体物理研究、微电子学和生物学。椭圆偏振是一个很敏感的薄膜性质测量技术,且具有非破坏性和非接触之优点。
  分析自样品反射之偏振光的改变,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栈的薄膜厚度,可量测厚度由数埃(Angstrom)或数纳米到几微米皆有的准确性。
  被测材料
  半导体物理、通讯、数据存储、光学镀膜、平板显示器、表界面科学研究、物理、化学、生物、医药、介电材料、有机高分子聚合物、金属氧化物、金属钝化膜、各种液体薄膜、自组装单分子层、多层膜物质等等
  应用领域
  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 …
  可测材料
  半导体、介电材料、有机高分子聚合物、金属氧化物、金属钝化膜、自组装单分子层、多层膜物质和石墨烯等等
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