椭偏仪

椭偏仪是一种用于探测薄膜厚度、光学常数以及材料微结构的光学测量仪器。由于测量精度高,适用于超薄膜,与样品非接触,对样品没有破坏且不需要真空,使得椭偏仪成为一种极具吸引力的测量仪器。

光谱范围

最初,椭偏仪的工作波长多为单一波长或少数独立的波长,最典型的是采用激光或对电弧等强光谱光进行滤光产生的单色光源。现在大多数的椭偏仪在很宽的波长范围内以多波长工作(通常有几百个波长,接近连续)。和单波长的椭偏仪相比,光谱型椭偏仪有下面的优点:可以提升多层探测能力,可以测试物质对不同波长光波的折射率等。

椭偏仪的光谱范围在深紫外的142nm到红外33um可选。光谱范围的选择取决于被测材料的属性、薄膜厚度及关心的光谱段等因素。例如,掺杂浓度对材料红外光学属性有很大的影响,因此需要能测量红外波段的椭偏仪;薄膜的厚度测量需要光能穿透这薄膜,到达基底,然后并被探测器检测到,因此需要选用该待测材料透明或部分透明的光谱段;对于厚的薄膜选取长波长更有利于测量。


应用

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


最新发展

成像椭圆偏振技术正在引起越来越多的兴趣。研究人员发现利用成像椭偏技术可实现超小块薄膜分析、原位椭偏测量、各种液体环境下的椭偏分析并且可以实现和多种技术联用,如布鲁斯特角显微镜、表面等离子共振原子力显微镜石英晶体微天平、LB槽、反射光谱仪太赫兹光谱仪以及拉曼光谱仪等等。这些新特点拓展了椭偏仪的应用领域。这椭偏技术带来了新的研究热点的同时也给该技术带来了挑战,例如在非稳定液体表面的薄膜的测量和显微成像等。