椭偏仪测量薄膜厚度和折射率实验报告.pdf

椭偏仪测量薄膜厚度和折射率 第 1 页 共 4 页 林盛（ P 椭偏仪测量薄膜厚度和折射率实验报告 组别：69 组 院系：0611 姓名：林盛 学号：P 实验题目： 椭偏仪测量薄膜厚度和折射率 实验目的： 了解椭偏仪测量薄膜参数的原理，初步掌握反射型椭偏仪的使用 方法。 实验原理： 椭圆偏振光经薄膜系统反射后， 偏振状态的变化量与薄膜的厚度和折 射率有关， 因此只要测量出偏振状态的变化量， 就能利用计算机程序多次 逼近定出膜厚和折射率。 参数 描述椭圆偏振光的 P 波和 S 波间的相位差 经薄膜系统关系后发生的变化， 描述椭圆偏振光相对振幅的衰减。 有超 越方程： E pr E pi tan E sr E si pr sr pi si 1 为简化方程，将线偏光通过方位角 45 的 4 波片后，就以等幅椭圆 E E 偏振光出射， pi si ；改变起偏器方位角 就能使反射光以线偏振光出 0 或 射， pr sr ，公式化简为： tan E E pr sr pi si 这时需测四个量， 即分别测入射光中的两分量振幅比和相位差及 反射光中的两分量振幅比和相位差，如设法使入射光为等幅椭偏光， Eip / Eis 1，则 tg Erp / Ers ；对于相位角，有： ( rp rs ) ( ip is ) ip is rp rs 因为入射光 ip is 连续可调，调整仪器，使反射光成为线偏光，即 rp rs =0 或（ ），则 ( ip is ) 或 ( ip is ) ，可见 只与 椭偏仪测量薄膜厚度和折射率 第 2 页 共 4 页 林盛（ P 反射光的 p 波和 s 波的相位差有关，可从起偏器的方位角算出 . 对于特定 的膜 , 是定值 , 只要改变入射光两分量的相位差 ( ip is ) , 肯定会找到 特定值使反射光成线偏光 , rp rs =0 或（ ）。 实验仪器： 椭偏仪平台及配件 、He-Ne激光器及电源 、起偏器 、检偏器 、 四分之一波片、待测样品、黑色反光镜等。 实验内容： 1. 按调分光计的方法调整好主机。 2. 水平度盘的调整。 3. 光路调整。 4. 检偏器读数头位置的调整和固定。 5. 起偏器读数头位置的调整与固定。 6. 1/ 4 波片零位的调整。 7. 将样品放在载物台中央，旋转载物台使达到预定的入射角 700 即望远镜转过 40 0 , 并使反射光在