摘要
橢圓偏振儀是一種光學測量方法，通常用于確定薄膜的介電特性。測量涉及確定不同波長和入射角下從樣品反射或透射時光偏振態(tài)的變化。因此，它可用于表征成分、粗糙度、厚度、結(jié)晶性能、導電性和其他材料特性。它對入射輻射與所研究材料相互作用的光學響應(yīng)變化非常敏感。此用例演示了橢圓偏振儀的基本原理，并說明了 VirtualLab Fusion中內(nèi)置橢圓偏振分析器的使用。
橢圓偏振儀的基本原理
當線偏振光(分解為一個偏振平行(𝐸p,i)和一個垂直于入射面(𝐸s,i)的波)與電介質(zhì)相互作用時，偏振態(tài)會發(fā)生變化。從入射波和反射(或透射)波之間的相移(𝛥)，以及反射(或透射)振幅的比值(tan(𝛹))，可以推導出介質(zhì)的介電特性(𝑛, 𝑘)。
橢圓偏振儀的基本原理
注意：類似的考慮適用于透射情況，但為了簡單起見，只討論反射。
將橢偏分析器加入系統(tǒng)
分析輸出
橢偏分析器可以計算光在所定義堆棧上反射或透射的結(jié)果。
該堆�？梢杂蓡蝹�或一定數(shù)量的層組成，也可以由1D或2D周期結(jié)構(gòu)(光柵)組成。
分析器在計算過程中配置光學設(shè)置的方向和位置。因此，不需要配置光源的位置，光學系統(tǒng)中的探測器或光源中的偏振態(tài)。
級次選擇
對于一個層堆棧，如果沒有橫向周期性，則應(yīng)選擇級次(0,0)。
如果使用光柵結(jié)構(gòu)作為樣品，可以通過在x和y上定義所研究的衍射級次的指數(shù)，來選擇所考慮的衍射級次。
對于一維周期光柵，第二指數(shù)應(yīng)為零。
輸出
角度定義
入射角可以用度(Deg)或弧度(Rad)來定義。
TM相對于TE的相移是一個相移補償器，如果引入到橢偏分析中，它只會移動p和s偏振之間的相對相位差(𝛥)，而不會對p和s偏振分量的實際振幅產(chǎn)生影響(Ψ)。
波長和入射角的掃描
橢偏分析器包括一個選項，通過定義變化的范圍、步長和步數(shù)來掃描波長和入射角參數(shù)。
請注意，掃描的波長范圍必須在所定義樣品材料定義的波長范圍內(nèi)。
實例系統(tǒng)
分析器的示例輸出
分析器的示例輸出——穆勒矩陣
文件信息
延伸閱讀
SiO2涂層的可變角度橢偏光譜(VAS)分析
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