橢圓偏振光是最常兕的偏振光,當(dāng)兩個(gè)方向上的電場(chǎng)分董具有可變相位差和不同的振幅時(shí),光矢量末端在垂直于傳播方向的平面L描繪出的軌跡為-橢圓,故稱為橢圓偏振光。橢圓偏光法是一種非接觸式、非破壞性的薄膜厚度、KA2902DTF光學(xué)特性檢測(cè)技術(shù)c橢偏法測(cè)量的是電磁光波斜射人表面或兩種介質(zhì)的界面時(shí)偏振態(tài)的變化。橢偏法只測(cè)量電磁光波的電場(chǎng)分量來(lái)確定偏振態(tài),lxl為光與材料相互作用時(shí),電場(chǎng)對(duì)電子的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于磁場(chǎng)的作用。

   折射率和消光系數(shù)是表征材料光學(xué)特性的物理量,折射率是真空屮的光速與材料中光的傳播速度的比值N=CV;消光系數(shù)表征材料對(duì)光的吸收,對(duì)于透明的介電材料如二氧化硅,光完全不吸收.消光系數(shù)為0。N和K都是波長(zhǎng)的函數(shù),但虧人射角度無(wú)關(guān)。

   橢圓偏光法涉及橢圓偏振光在材料表面的反射。為表征反射光的特性,可分成兩個(gè)分 量:P和S偏振態(tài),P分童是指平行于人射面的線性偏振光,S分量是指垂直于人射面的線 性偏振光。菲涅耳反射系數(shù)'描述了在一個(gè)界面入射光線的反射。P和S偏振態(tài)分量各白 的菲涅耳反射系數(shù)廠是各白的反射波振幅與人射波振幅的比值。大多情況下會(huì)有多個(gè)界 面,回到最初人射媒介的光經(jīng)過(guò)了多次反射和透射�？偟姆瓷湎禂�(shù)R'和R、由每個(gè)界面的 菲涅耳反射系數(shù)決定。Rp和Rs定義為最終的反射波振幅與人射波振幅的比值。

   給出了橢偏儀的基本光學(xué)物理結(jié)構(gòu)。已知人射光的偏振態(tài),偏振光在樣品表面 被反射,測(cè)量得到反射光偏振態(tài)(幅度和相位〉,計(jì)算或擬合出材料的屬性。 橢偏法通過(guò)測(cè)量偏振態(tài)的變化,結(jié)合一系列的方程和材料薄膜模型,可以計(jì)算出薄膜的厚度T、折射率N和吸收率(消光系數(shù))Κ。橢偏法測(cè)量具有如下優(yōu)點(diǎn):

   (1)能測(cè)量很薄的膜(1nm),且精度很高,比十涉法高1~2個(gè)數(shù)量級(jí)。

  (2)是一種無(wú)損測(cè)量,不必特別制各樣品,也不損壞樣品,比其他精密方法如稱重法、定量化學(xué)分析法簡(jiǎn)便。

   (3)可同時(shí)測(cè)量膜的厚度、折射率以及吸收率。因此可以作為分析T具使用。

   (4)對(duì)一些表面結(jié)構(gòu)、表面過(guò)程和表面反應(yīng)相當(dāng)敏感,是研究表面物理的一種方法。