请教：关于椭偏仪

weisongying · 发表于 2009-2-25 15:05:22

请问能用椭偏仪测量金属薄膜的厚度吗？
我查阅很多资料，但是没有明确的一个解释，怎样用椭偏仪测量金属薄膜的厚度。
有一篇文章是用多个光谱入射。我想能不能用改变入射角来测得呢，具体该怎么计算？（仪器所配的软件没有相应程序，我想自己编）谢谢啦~~我的邮箱05180131@zjnu.net

zzzz · 发表于 2009-2-26 08:25:14

可以测试
你直接问问卖设备的

ttphead · 发表于 2009-2-26 09:57:51

本帖最后由 ttphead 于 2009-2-26 10:04 编辑

理论上是可以的。
但是测量金属膜是光学方法的弱项，原因就是金属薄膜吸收太强，反射太强。
而椭偏法是应用薄膜上下界面的反射光相干涉的作用来测量的。薄膜较厚，就会造成进入薄膜到下表面再反射的光光强太弱，或者被全部吸收，从而影响干涉作用。造成测量结果偏离或无法测量。
所以椭偏仪可以测量金属薄膜，但金属薄膜的厚度不能太厚，一般为十几或几十纳米。
测量金属薄膜对仪器设计本身和操作人员的技术，经验要求较多，所以一般厂家都模糊处理。
椭偏法精确测量薄膜厚度，都需要的得到不同波长下的测量数据，或者同一波长不同角度下的测量数据。并不仅限于测量金属薄膜。因为应用激光椭偏仪（单波长），同一角度下的测量结果，不能确定薄膜的周期数。通过对测量结果处理得到的不是唯一厚度值，而是一组厚度值。为简单起见，以透明无吸收薄膜为例，如其周期为T，则薄膜厚度为d和（d+n*T）时，其通过椭偏仪得到的测量数据是相同的，所以无法准确判断得到薄膜的厚度。周期T的具体值，是和光源波长，入射角度，薄膜材料相关的，如果知道这3个参量的值，就可求出周期T。
变角度激光椭偏法的测量原理是，在某一角度下测量，通过测量结果确定薄膜的厚度为的d1+n*T1(d1是通过测量得到的小于周期T1的值，T1是通过光源波长，入射角度，薄膜材料计算得到的)；在另一角度下，通过测量结果确定薄膜的厚度为d2+n*T2；两者都是一组离散的值，因薄膜厚度为唯一确定的，联立这两个结果，就可确定薄膜的厚度。
例如，
通过第一次测量得到的厚度为30+n*150=30,180,330,480，630....
通过第二次测量得到的厚度为50+n*140=50,190,330,470，610....
所以得到薄膜的厚度为330。
这只是举例说明，实际测量中n值可不相同，解一般是唯一的。
而对于不同波长下或连续波长的测量结果处理，原理相似，而采用不同的分析方法，分析方法更先进，结果一般也更精确。

weisongying · 发表于 2009-2-26 12:20:21

3# ttphead
你讲的这些对于透明膜是适用的，但是对于金属膜，他的计算方法还是一样吗？它的厚度、折射率该怎么样计算呢

ttphead · 发表于 2009-2-26 16:58:18

吸收的比较复杂，所以我刚才举例用透明的：）
等我给你推推

ttphead · 发表于 2009-2-26 17:00:41

对了，问下，你现在用的激光椭偏仪用的方法是消光法的还是光度法的？
这两个处理方法不太一样

weisongying · 发表于 2009-3-5 14:08:48

6# ttphead

消光法~~我现在找到一篇文章是介绍测量复折射率的，但是编程不会555

weisongying · 发表于 2009-3-5 14:14:09

《纳米厚度非透明介质薄膜的测量》我想用matlab进行编程，使得椭偏仪可以测量金属薄膜的复折射率以及厚度。对我而言还是很有难度的。你推的方法是那种啊，要包括折射率和厚度。非常感谢~05180131@zjnu.net

weisongying · 发表于 2009-3-15 20:34:03

6# ttphead

消光法《纳米厚度非透明介质薄膜的测量》我想用matlab进行编程，使得椭偏仪可以测量金属薄膜的复折射率以及厚度。对我而言还是很有难度的。你推的方法是那种啊，要包括折射率和厚度。非常感谢~05180131@zjnu.net

ellitopmax · 发表于 2010-4-14 12:45:25

Ellitop公司是专业的椭偏仪整体解决方案商，并提供椭偏测量的技术咨询。
如有需要请联系 www.ellitop.com

killjackson · 发表于 2010-4-14 16:46:23

金属厚度的测量一般不用光学法啊！做电镀的就可以测

jakzhou · 发表于 2010-4-16 22:02:31

今天第一次到这个论坛，真的是很不错，以后会经常来的

请教：关于椭偏仪

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