椭偏仪http://www.unicorn-tech.com
椭偏仪
工作原理
椭偏仪的基本光学物理结构。已知入射光的偏振态，偏振光在样品表面被反射，测量得到反射光偏振态（幅度和相位），计算或拟合出材料的属性。
入射光束（线偏振光）的电场可以在两个垂直平面上分解为矢量元。p平面包含入射
光和出射光，s平面则是与这个平面垂直。类似的，反射光或透射光是典型的椭圆偏振光，因此仪器被称为椭偏仪。关于偏振光的详细描述可以参考其他文献。在物理学上，偏振态的变化可以用复数ρ来表示：其中，ψ和?分别描述反射光p波与s波振幅衰减比和相位差。p平面和s平面上的fresnel反射系数分别用复函数rp和rs来表示。rp和rs的数学表达式可以用maxwell方程在不同材料边界上的电磁辐射推到得到。
其中?0是入射角，?1是折射角。入射角为入射光束和待研究表面法线的夹角。通常椭偏仪的入射角范围是45°到90°。这样在探测材料属性时可以提供最佳的灵敏度。每层介质的折射率可以用下面的复函数表示
通常n称为折射率，k称为消光系数。这两个系数用来描述入射光如何与材料相互作用。它们被称为光学常数。实际上
，尽管这个值是随着波长、温度等参数变化而变化的。当待测样品周围介质是空气或真空的时候，n0的值通常取1.000。
通常椭偏仪测量作为波长和入射角函数的ρ的值（经常以ψ和?或相关的量表示）。一次测量完成以后，所得的数据用来分析得到光学常数，膜层厚度，以及其他感兴趣的参数值。如下图所示，分析的过程包含很多步骤。
可以用一个模型（model）来描述测量的样品，这个模型包含了每个材料的多个平面，包括基底。在测量的光谱范围内，用厚度和光学常数（n和k）来描述每一个层，对未知的参数先做一个初始假定。最简单的模型是一个均匀的大块固体，表面没有粗糙和氧化。这种情况下，折射率的复函数直接表示为：
但实际应用中大多数材料都是粗糙或有氧化的表面，因此上述函数式常常不能应用。
图中的下一步，利用模型来生成gen.data，由模型确定的参数生成psi和detla数据，并与测量得到的数据进行比较，不断修正模型中的参数使得生成的数据与测量得到的数据尽量一致。即使在一个大的基底上只有一层薄膜，理论上对这个模型的代数方程描述也是非常复杂的。因此通常不能对光学常数、厚度等给出类似上面方程一样的数学描述，这样的问题，通常被称作是反演问题。
最通常的解决椭偏仪反演问题的方法就是在衰减分析中，应用levenberg-marquardt算法。利用比较方程，将实验所得到的数据和模型生成的数据比较。通常，定义均方误差为：
在有些情况下，最小的mse可能产生非物理或非的结果。但是加入符合物理定律的限制或判断后，还是可以得到很好的结果。衰减分析已经在椭偏仪分析中收到成功的应用，结果是可信的、符合物理定律的、精准可靠。
我们秉承“真诚，专注，信赖”的理念，用我们真诚的态度与行动服务客户，专注于为客户提供高品质、适合用户需求的产品，与每一位客户建立互相信赖的合作伙伴关系。
我们真诚希望与大家共同成长，共同发展，一起创造美好的明天。
优尼康科技有限公司
若您还需了解公司更多信息！欢迎通过电话、留言、邮件告诉我们，我们将在了解您的需求后作出相应的回复，优尼康科技有限公司欢迎您的来电、留言和莅临
优尼康科技有限公司 (分部)
香港九龙旺角道33号凯途发展大厦704室
电话：021-80212377
邮箱：[email protected]
翌颖科技(上海)有限公司 (总部)
上海市浦东新区盛夏路399号亚芯科技园1号楼3楼
电话：021-80212377
邮箱：[email protected]
翌颖科技（上海）有限公司
15900490105