薄膜厚度测量方法研究(2)_毕业论文

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薄膜厚度测量方法研究(2)

2 测量薄膜厚度的主要方法介绍 

    由于科技,测量薄膜厚度的方法层出不穷。我们根据测量的方式不同将其分为两类:直接测量和间接测量。常见的间接法测量有: 变。按照测量的原理可分为三类:称量法、电学法、光学法。常见的称量法有:;常见的电学法有:;常见的光学方法有:[5]。文献综述

    间接测量中的椭圆偏振法,,射光偏振状态,。

根据椭偏方程:      (1)

    如果我们知道,,和,那么只要在试验中测量样品的和,就可求得薄膜厚度。在目前实验室中测量和样品和通常采用消光法和光度法。光路的形式有反射式图1所示:()结构;()[6]。

图1 椭圆偏振测量仪

    是,,调整不同入射角的反射光,,。

,为波数,为膜数,为,,,分便可求出和。棱镜-[7]。

图2棱镜耦合测量仪

可达到±10-3和(±0。5% +5),

[8],能测量并计算出薄膜的折射率。    (4)

图3 V-棱镜法基本实验装置

[9]。图4为光通过,之后薄生干涉,薄膜的厚度:      (5)

,把和,极小值的包络线,透过率和最小透过率,和的值,值样品的厚度如图5所示。

       图4 光通过薄膜材料示意图              图5 数据处理图

[10]。为了确保所以期达到我们所要求的满意结果[11]。本文将研究薄膜厚度测量的各种方法及原理,重点掌握椭偏仪的使用方法及其薄膜厚度的原理,分析影响测量精度的因素,找出解决的方法。并用白光干涉法进行辅助测量薄膜厚度,进行验证,进行误差分析对比准确度。来自~优尔、论文|网www.youerw.com +QQ752018766-

3  椭圆偏振法测量薄膜厚度

3。1  椭圆偏振法的原理和方法

    椭圆偏振法主要是通过分析偏振光偏振状态的变化。偏振光在待测薄膜样品表面经过一定程度的反射或者透射后,偏振状态发生改变,通过分析这种改变,来获得薄膜厚度的一种方法[11]。椭圆偏振法具有着很高的精确度(比一般的干涉法高一至二个数量级)和灵敏度对于厚度在纳米级(约为10米)的薄膜厚度的测量,它的误差范围低于纳米级[12]。虽然椭圆偏振法的原理方法很早就有人发现了,但因为计算过程太庞大,很难通过直接的测量就能得出薄膜厚度,需要大量的计算过程.所以直到计算机出现以后椭偏法才真正发展起来[13]。椭圆偏振测量的应用范围很广可以测量各类光学薄膜。同时,椭圆偏正法也可用于薄膜的实时监测等方面的测量。椭偏法测量的基本思路是:首先一束线偏振光由起偏器产生之后,经方向不变的1/4 波片后变成椭圆偏振光,然后将其投射到待测样品表面时,若此时起偏器取较为合适的透光方向,线偏振光将通过表面反射出来。在这个过程中,偏振光的偏正状态就会发生改变。而根据包括像振幅和相位的变化,样品表面的很多光学性质就会得以呈现[14]。

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