椭圆偏振光谱法(SE)

椭圆偏振法是一种强大的分析工具,用于表征许多材料中的薄膜,包括半导体、介电薄膜、金属和聚合物。也称为椭圆偏振光谱法(SE),它是一种非接触式、非破坏性光学技术,可测量反射光与样品相互作用后的偏振变化。这种偏振变化与材料性能有关。

椭圆偏振法主要用于测量薄膜厚度、折射率 (n) 和消光系数 (k),但也可用于研究影响光偏振的其他特性,例如粗糙度、光学各向异性(双折射)、晶体性质、成分、光学带隙和热膨胀。请注意,此技术不直接测量这些参数。为了提取有关薄膜的有用信息,构建了一个描述样品光学参数的模型。然后,拟合未知参数以获得理论响应与实验数据之间的最佳匹配。

理想用途

  • 平面基板上有机和无机薄膜的厚度和光学常数
  • 多层样品的单层厚度

优势强项

  • 非接触式,非破坏性
  • 不受光源强度不稳定或大气吸收的影响
  • 精确的薄膜厚度和光学常数测量

缺点限制

  • 不直接测量材料特性;样品的光学模型必须拟合到数据中
  • 需要光学平坦的样品表面

技术规格

  • 采集数据: 反射和透射椭圆数据,偏振透射和反射强度(波长范围 192–1689 nm)
  • 横向信息:200 μm 或 2 mm,具体取决于光斑尺寸。自动样品平移台 (150×150 mm) 可用于映射程序
  • 精度(厚度、光学常数): 主要取决于光学模型对真实样品的描述程度。厚度的精度(重复性)可以优于0.1 nm,对于n和k,精度(重复性)可以优于0.001
  • 样品类型和要求: 具有光学平坦基板的固体、薄层和多层。厚度从亚单层覆盖到μm范围
  • 加热实验: 可在不同大气中根据温度(最高 300°C)进行测量
  • 光斑尺寸: 200 μm 或 2 mm

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