橢圓偏振光法測(cè)定介質(zhì)薄膜的厚度和折射率

1、橢圓偏振光法測(cè)定介質(zhì)薄膜的厚度和折射率04級(jí)6系徐詮PB042100867號(hào)臺(tái) 5實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟捎煤?jiǎn)易的橢圓偏振儀，利用傳統(tǒng)的消光法測(cè)量橢圓參數(shù)。要求掌握橢偏光法的基本原理。儀器的使用，并且實(shí)際測(cè)量硅襯底上薄膜的厚度和折射率。實(shí)驗(yàn)儀器橢偏儀平臺(tái)及配件 、He-Ne激光器及電源 、起偏器 、檢偏器 、波片，待測(cè)樣品、黑色反光鏡、放大鏡等；實(shí)驗(yàn)原理橢圓偏振光經(jīng)薄膜系統(tǒng)反射后，偏振狀態(tài)的變化量與薄膜的厚度和折射率有關(guān)，因此只要測(cè)量出偏振狀態(tài)的變化量，就能利用計(jì)算機(jī)程序多次逼近定出膜厚和折射率。參數(shù)描述橢圓偏振光的P波和S波間的相位差經(jīng)薄膜系統(tǒng)關(guān)系后發(fā)生的變化，描述橢圓偏振光相對(duì)振幅的衰減。有超越方程：；

2、為簡(jiǎn)化方程，將線偏光通過方位角的波片后，就以等幅橢圓偏振光出射，；改變起偏器方位角就能使反射光以線偏振光出射，公式化簡(jiǎn)為： 實(shí)驗(yàn)原理比較簡(jiǎn)練！實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)波片放置角度n1234A（）99.683.196.580.5P（）105.016.0158.072.3由計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序多次逼近后得：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容？誤差分析首先，在安裝起偏器，檢偏器乃至后來的讀數(shù)，都是通過人眼的觀測(cè)判斷光線達(dá)到最弱的點(diǎn)，但在光斑變化并非尖銳的情形下，誤差會(huì)較大。光學(xué)實(shí)驗(yàn)中如果想要得到較為精確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)于儀器的精密程度和操作的嫻熟程度要求是較高的，實(shí)驗(yàn)過程中由于器件間咬合程度不是非常好，因此在實(shí)驗(yàn)過程中常會(huì)因?yàn)檎饎?dòng)和不注意時(shí)的碰撞使

3、得出現(xiàn)偏差，故每做完一個(gè)步驟都要重新檢查，一個(gè)步驟的小失誤都要重新再重來過。測(cè)量器件的表面要光潔，不允許觸碰器件的表面，而發(fā)下來的待測(cè)器件上有指紋印，這使得薄膜層加厚，影響了實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。請(qǐng)注意“誤差分析”的概念，所謂誤差分析，就是對(duì)測(cè)量結(jié)果的誤差進(jìn)行評(píng)估和計(jì)算。實(shí)驗(yàn)總結(jié)實(shí)驗(yàn)中將原本煩難的超越方程作了很大程度上的簡(jiǎn)化。主要是利用光學(xué)器件的奇妙功能。尤其是在精密度要求較高的光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，一道實(shí)驗(yàn)程序的簡(jiǎn)化，能使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差減小很多。另外，一定要重視開始的基本準(zhǔn)本，譬如說載物臺(tái)的水平，光線從管的中間穿過等等，因?yàn)檫@是實(shí)驗(yàn)成立的大背景、大基礎(chǔ)。俗話說，“欲速則不達(dá)”，“工欲善其事，必先利其器”。思考

4、題1波片的作用是什么？答：波片使得入射的線偏振光出射后為等幅的橢圓偏振光，從而出射光的P分量和S分量比值為一，進(jìn)而使超越方程變得簡(jiǎn)單。2橢偏光法測(cè)量薄膜厚度的基本原理是什么？答：基本原理是：讓一束橢圓偏振光以一定的入射角射到薄膜系統(tǒng)的表面，經(jīng)反射后，反射光的偏振狀態(tài)（振幅和相位）會(huì)發(fā)生變化，而這種變化與薄膜的厚度和折射率有關(guān)，只要能測(cè)量出偏振狀態(tài)的變化量就能定出膜厚和折射率。3用反射型橢偏儀測(cè)量薄膜厚度時(shí)，對(duì)樣品的制備有什么要求？答：A1A2A3當(dāng)光束入射到平行平面薄膜上時(shí)，會(huì)產(chǎn)生多條反射光和透射光，形成的是多光束的干涉。當(dāng)要利用反射光線時(shí)，應(yīng)要求樣品是低反射率的。這樣，反射光的振幅有4為了使實(shí)驗(yàn)更加便于操作及測(cè)量的準(zhǔn)確性，你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)