什么是椭偏仪(Ellipsometer)？

椭偏仪是一种光学技术，用于测量极薄薄膜或材料层的厚度和光学特性。可测量的特性是折射率，或弯曲的光线量，以及光吸收的程度，称为吸收系数。椭偏仪是用来进行这些测量的设备测量。科学家使用烧杯式椭偏仪，通过将明确定...

椭偏仪是一种光学技术，用于测量极薄薄膜或材料层的厚度和光学特性。可测量的特性是折射率，或弯曲的光线量，以及光吸收的程度，称为吸收系数。椭偏仪是用来进行这些测量的设备测量。科学家使用烧杯式椭偏仪，通过将明确定义的光源照射到材料上并捕捉反射来工作。现代椭偏仪使用激光器，典型的是氦氖激光器，作为光源。椭偏仪光束首先通过偏振器，这样只有朝向已知方向的光才能通过，然后通过一个叫做补偿器的装置，它使光束发生椭圆偏振，剩余的光被反射到被研究的物质上。分析依赖于斯内尔定律；当一束光照射到一个材料上时，有些会立即反射，有些会在反射前穿过材料的远侧。通过测量通过两次反射，可以确定器件的厚度。反射光也会发生偏振变化，这种变化用于计算折射率和吸收系数。要使椭偏仪正常工作，被测材料必须满足一定的物理性质。样品必须组成一小部分定义明确的层。这些层必须是光学均匀的，在各个方向都有相同的分子结构，并且反射大量的光。如果违反了这些要求，标准程序将无法工作。椭圆偏振仪是非常灵敏的设备，能够测量薄到一个原子它们被广泛应用于半导体制造业，在半导体制造业中，连续的材料层被化学地生长在另一层上。椭圆偏振法是无损的；用椭偏仪测量的材料不会受到工艺的不利影响。由于这种特性，椭偏仪在生物科学中的应用越来越多。生物材料远不如人造材料均匀，而且一般不具备传统椭偏测量所需的物理特性。新技术，如使用多个不同角度排列的椭偏仪，已经被开发出来，以与这些材料。

发表于 2020-09-18 04:00
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分类：科学教育

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