椭圆偏振术目前已经有超过100年历程。1887年,德鲁德(P。Drude)首次提出椭偏理论[13]。并且在1901年,他出版一本了书,详细介绍第一台椭偏仪器。1945年,Rothen正式命名“椭圆偏振测量术(Ellipsometry)”一词[14]。二十世纪六十年代,自消光椭偏仪出现,一种由马达驱动,另一种按照电光效应制造。椭偏法操作起来简单,但是数据处理很麻烦,它是测量过程中关键的一步。椭偏方程是一个超越方程,涉及大量的三角函数计算,人工根本不可能实现,所以刚开始椭偏法的发展缓慢。直到计算机技术的发展,运算能力得到提高之后,椭偏术才迎来新的快速发展。1975年,美在国贝尔实验室,Aspnes[15] 造出可变波长的椭偏光谱仪。把椭偏测量拓展到光谱范围,测量了不同波长下晶体的光学参数。之前的测量都是单一波长的,这实现了动态椭 偏光谱测量。之后的研究方向朝着三个方向发展,一是增大测量波长范围。例如R。 W。 Stobie实现红外范围的测量[16]。二是实现测量速度提升,减小一次测量时间,对动态薄膜生长过程进行测量,如UVISEL超快光谱椭偏仪,德国SE500仪器测量时间最快仅需120ms。三是复杂薄膜模型的测定,例如多层膜。后来由于CCD技术不断进步,很多研究人员把它应用到椭偏测量上,作为接收器使用,能够获取更多的信息,便于实验分析。1993年, 在法国巴黎,举办了第一届国际SE(Spectroscopic Ellipsometry)大会[17],是椭偏研究的一个重要标志。后来1997年在美国南卡罗来纳州[18]和2003年在奥地利维也纳举办了两届国际椭偏大会。87545
我国的椭偏研究从上世纪70年代开始,应知名物理学家黄昆院士的要求,莫党教授进行研究。过了几年,莫党教授等研制出中国首台TP-75型单波长消光式椭偏仪[19],接着又成功制造了TP-77型。80年初,莫党教授等发明了TPP-1型[20]波长扫描光度法椭偏仪,光谱区域260 -860nm。1987年实现采用He-Ne激光器的自动椭偏仪[21]。1989年研制出自动化椭圆光谱仪[22]。1993年,复旦大学的陈良尧教授[23]团队研制的新型全自 动化椭偏光谱仪,该仪器入射角度可调,波长可变,起偏器和检偏器能转动。2000年,中国科学院力学所,靳刚制造椭偏光显微成像仪[24]。在治疗疾病、试验新药品等方面有很大帮助,例如研究心脑血管疾病、艾滋病、肝炎、流感等疾病。这些疾病需要分子层面超高的分辨能力,这样才能研究药物在机体中的作用效果。论文网
目前的椭圆偏振光谱仪有反射式、透射式、散射式三种。反射椭圆偏振光谱仪,利用光在薄膜上下表面反射造成偏振态的变化研究薄膜参数,主要测量不同形态材料的光学性质和电光效应、磁光效应等物理效应;检测薄膜的生长过程。透射椭圆光谱仪,检测光透过各向异性材料的变化,研究物质的分子结构,测量材料旋光性、二向色性、线性二向色性、椭圆二向色性、线性双折射、椭圆双折射、法拉第效应、克尔效应等。散射椭圆光谱仪,在工业上测量胶体和气体悬浮物的密度及颗粒大小,在气象上研究云、雨、雾的变化,预报天气,天文上研究大气、行星和宇宙尘埃。所以当椭偏测量技术越来越成熟,测量设备更加先进、算法不断优化改进、数据处理的速度提高,这些都使椭偏术向着多功能、多领域方向发展。
椭圆偏振术国内外研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_140220.html