摘要椭偏技术是一种测量光在样品表面反射后偏振状态改变的方法，它可以同时测得样品薄膜的厚度和折射率。这种测量具有高精度、无破坏性等特点，目前已经在光学、半导体学、生物学、医学等诸多领域已得到广泛应用。本论文首先介绍了薄膜测量的意义以及国内外椭偏仪的发展历史、现状和特点；接着介绍了几种常用的测量薄膜折射率、厚度的光学方法，重点对椭偏法测量的原理、方法以及国内两种不同厂家的椭偏仪进行了研究讨论；通过对不同入射角的实验测量数据进行分析，得出了较为理想的入射角度范围，并对实验过程中可能产生的误差进行了讨论；最后对椭偏测量术的发展进行了展望。68001

毕业论文关键词 薄膜技术 光学参数 椭偏仪 椭偏测量

毕业设计论文外文摘要

Title  Measurement of Refractive Index of Thin Film 

Abstract

Ellipsometry is an optical analytical technique used to determine the optical constants from measurements of the change in polarization state of reflecting light and sickness . This measurements with high precision, non-destructive and other characteristics .At present it has been widely used in optical, semiconductor science, biology, medical and many other fields. This paper briefly introduces the development history, current status and characteristics of ellipsometer domestic and foreign as well as several commonly used refractive index and sickness measurement method. At the same time, it describes the principle of ellipsometry and introduces  two different ellipsometers made in domestic manufacturers. Based on the theory, using ellipsometry  measures and analysis the refractive index and sickness of standard sample. And through two of experiments to find the best incident angle. Then analyze the factors of error. The development of ellipsometry technique were discussed finally.

Keywords  thin-film technology   optical constant  ellipsometry ellipsometry technique  

                             目   次  

1 绪论  1

1.1椭偏技术的研究进展3

1.2 椭偏技术的最新研究  4

2椭偏法原理 5

2.1实验原理 5

2.2 Ψ和Δ的物理意义和测量 7

2.3仪器介绍   12

2.3.1 性能参数 12

2.3.2仪器结构13

2.3.3 软件桌面14

3数据处理分析   18 

3.1 数据处理 18

3.1.1厚度与入射角度19

3.1.2折射率与入射角度23

3.2 误差分析 25

结论    28

致谢  30

参考文献31

1 绪论

近20年以来，薄膜技术迅速发展，已广泛应用于信息存储、电子元器件、航天技术以及光学仪器等领域，成为当前材料科技的研究热点。尤其是纳米级薄膜，它特殊的结构，使得它具备许多独特的光学和电学特性，这些性质除了取决于薄膜制作工艺,也与薄膜厚度、折射率及吸收率等光学参数密切相关, 因此精确测量薄膜厚度及其折射率等光学参数越来越受到人们的高度重视。对薄膜光学特性和表面形态的准确测量已成为薄膜研究的重要方向。

薄膜的物理性能与光学性质和厚度有着密切的关系,如何精确地测定薄膜的厚度 ,已成为薄膜研究工作者的首要问题。

薄膜厚度的测量一般可分为两大类,一类是不影响和破坏膜层结构的测量方法[1]，例如棱镜耦合导膜法、光切法、波导法、光谱分析法、干涉法以及椭圆偏振法等，这些基本上属于光学方法。而另一类则是破坏膜层结构的测量方法，例如涡流法、 粒子法、探针法等等。由于光学测量方法具有不损坏薄膜结构，测量精度高等特点，所以目前普遍应用光学方法测量膜厚。光学测量方法分可分为干涉法、衍射法、透射法、反射法、偏振法等；按照薄膜的吸收情况可分为吸收膜的测量和非吸收膜的测量；按照所用光源的不同可分为单色光源测量和白光光源测量；按照基底材料的性质可分为透明基底测量和不透明基底测量等。