椭圆偏振测厚实验知识分享

椭圆偏振测厚实验

实验仪器

SGC-1型椭圆偏振测厚仪、计算机

实验内容

1.仪器的安装、校正。

2.使用仪器测量纳米级薄膜的厚度和折射率

数据记录与处理

各项待测材料折射率以及薄膜厚度记录

实验讨论

椭圆偏振测厚实验利用了检偏器和起偏器处1个1/4波片通过消光来获得试验数值，该方法的优点在于测量待测材料时对材料本身无伤害，但缺点时光学实验易受干扰，读数不准或者未调至光点最暗处都可能导致误差。

思考题

1.基本思想：起偏器产生的线偏振光经过1/4波片合成特殊的椭圆偏振光，把它投射到样品的表面时，只

要起偏器取适当的透光方向，样品反射出的便是线偏振光，根据偏振光在反射前后的偏振状态，便可以测定样品的膜厚度和折射率。

各主要光学部件有起偏器、检偏器、1/4波片，作用为：

起偏器：产生线偏振光

检偏器：检验偏振光，与起偏器构造相同

1/4波片：使入射的线偏振光变成等幅度的椭圆偏振光。

该方法的优点：非接触性以及高灵敏度、高精度

2.光路没有共轴，使激光与偏振片、1/4波片不是严格入射，导致测量的折射率与理论值存在误差；实验

中用手接触了介质薄膜表面，使其带有杂质，导致测得的折射率有误差；用眼睛读数及确定消光点可能存在误差。

3.超出一个周期时可通过改变仪器的入射角，多次测量，计算结果，可得到周期n，确定真实厚度。

4.1/4波片：使入射的线偏振光变成等幅度的椭圆偏振光。可得Eip=Eia的特殊椭圆偏振入射光。

计算A1=-A2 P1=P2+π/2