用橢偏法側(cè)膜厚與折射率實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、用橢偏法側(cè)膜厚與折射率用橢偏法側(cè)膜厚與折射率實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)者：鄭立強(qiáng)實(shí)驗(yàn)者：鄭立強(qiáng)所在班級(jí)：應(yīng)科院所在班級(jí)：應(yīng)科院電科電科071學(xué)號(hào)：號(hào)：0707010121指導(dǎo)教師：焦隆斌指導(dǎo)教師：焦隆斌完成實(shí)驗(yàn)日期：完成實(shí)驗(yàn)日期：09.10.22一.實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理橢圓偏振法是利用橢圓偏振光入射到樣品表面，觀察反射光的偏振狀態(tài)的變化，進(jìn)而得出樣品表面的厚度和折射率。激光器發(fā)出的激光束為單色自然光，經(jīng)過(guò)起偏器P變成線偏振光，其振動(dòng)方向由起偏器方

2、位角決定，轉(zhuǎn)動(dòng)起偏器，可以改變線偏振光的振動(dòng)方向，線偏振光經(jīng)14波片后，由于雙折射現(xiàn)象，尋常光和非尋常光產(chǎn)生π2的相位差，兩者振動(dòng)方向相互垂直，變?yōu)闄E圓偏振光，其長(zhǎng)、短軸沿著14波片的快慢軸。橢圓形狀由起偏器決定。橢圓偏振光以一定的角度入射到樣品表面，反射后偏振光發(fā)生改變，從物理光學(xué)原理可知道，這種改變與樣品表面膜厚度是有關(guān)系的。因而可以根據(jù)反射光的特征來(lái)確定膜層的厚度和折射率。當(dāng)一束光以一定的入射角射到一個(gè)薄膜系統(tǒng)的表面時(shí)，光要在多層

3、介質(zhì)膜的交界面發(fā)生多次反射和折射。反射束的振幅和位相變化與薄膜的厚度和折射率有關(guān)。如果入射束采用橢圓偏振光，例如把激光器發(fā)出的單色光變成橢圓偏振光投射到樣品表面，則只要觀測(cè)反射偏振光狀態(tài)的變化（包括振幅和位相），就可以定出膜層的厚度和折射率。設(shè)在硅片表面上復(fù)蓋均勻透明的同性薄膜系統(tǒng)，如下圖所示，Φ0為入射角，Φ1和Φ2為薄膜和襯底的折射角，no為空氣折射率，n1為薄膜折射率，n2為襯底折射率。入射光在兩個(gè)界面來(lái)回反射和折射，總反射光由多