椭偏仪SENTECH
椭偏仪操作规程范文
椭偏仪操作规程范文椭偏仪是一种用于测量介质的光学性质的仪器，主要用于测量介质的双折射、石英厚度和光学旋光等参数。
以下是椭偏仪的操作规程，供参考：一、安全操作规范1.椭偏仪操作人员必须维护正常的工作环境，保持仪器周围干燥、清洁，并避免灰尘和其他杂质进入仪器。
2.在操作前，必须检查仪器是否有损坏或松动的部件，及时报修或更换。
3.在使用椭偏仪时，必须戴上防护眼镜，避免强光直接入眼，以减少潜在的伤害。
4.椭偏仪的电源必须接地，电源插头必须可靠固定。
二、仪器准备1.将椭偏仪放置在平稳的台面上，并将电源插头插入电源插座。
2.打开仪器前，先查看相关的仪器操作手册，了解仪器的基本原理和操作步骤。
3.检查椭偏仪的光路是否正常，是否需要调整或清洁。
三、样品准备1.样品必须干燥、洁净，避免有液体残留或灰尘等杂质。
2.样品的厚度和形状需要符合椭偏仪测试的要求。
3.样品放置在样品台上时，要使其平整，避免有空隙或倾斜。
四、仪器操作步骤1.打开椭偏仪电源，仔细检查仪器的显示界面，确保仪器正常启动。
2.调节仪器的照明光源，使其均匀、稳定。
3.进行背景测量：将样品台上放置纯净的玻璃片，调节椭偏仪使得光对样品台背景的偏振角度为45度，进行背景测量并记录相关数据。
4.将待测试样品放到样品台上，调节仪器使得光对样品的偏振角度为45度，进行测量并记录相关数据。
5.根据需要进行多次测量，取平均值作为最终的测量结果。
6.测量完成后，关闭仪器电源，清理仪器和工作区域，确保仪器和工作区域整洁。
五、数据处理和结果分析1.将测量得到的数据输入计算机，使用相关软件进行数据处理和分析。
2.根据测量结果，计算介质的双折射、石英厚度和光学旋光等参数。
六、常见故障排除方法1.仪器显示异常：检查电源是否稳定，重新启动仪器。
2.光路不正常：检查光源和检测器的连接是否正确，调整光路。
3.无法获取数据：检查是否连接了正确的接口，检查样品是否正常放置，重新进行测量。
以上为椭偏仪的操作规程，按照这些规范和步骤操作，能够确保测量结果的准确性和可靠性，同时保证操作人员的安全。
椭偏仪工作原理
椭偏仪工作原理
椭偏仪（ellipsometer）是一种测量材料薄膜厚度、折射率等光学参数的仪器。
其工作原理基于材料对偏振光的改变，通过测量光的偏振状态的变化来获得需要的信息。
椭偏仪的工作原理可以分为两个主要部分：入射光的偏振旋转和检测光的分析。
在入射光的偏振旋转部分，一束线偏振光由光源发出，并通过一个偏振片进行偏振。
然后，这束偏振光射入样品表面。
当光通过样品时，材料结构会改变光的振动方向和相对强度。
通过调节偏振片的角度，可以选择不同角度的偏振光入射到样品表面，使得光在样品上产生不同的相对强度和振动方向的变化。
这些入射光经过样品后会接收到被样品反射或透射的光，并进入椭偏仪中的检测部分。
在检测部分，输入的透射或反射光经过特殊的光学元件，如四象限检测器，以测量光的相对强度和振动方向的变化。
这些测量结果通过与理论模型进行比较和分析，可以确定样品的光学参数，如薄膜的厚度和折射率。
通过反复改变入射光的偏振方向，并测量检测光的振动状态和相对强度，可以构建出一个椭圆，称为椭圆参数。
从椭圆参数中可以提取出样品的光学性质，并得到所需的信息。
总的来说，椭偏仪的工作原理基于材料对偏振光的改变，通过测量入射光的偏振旋转和检测光的分析来获取样品的光学参数。
椭偏仪测试原理
椭偏仪测试原理嘿，朋友们！今天咱来聊聊椭偏仪测试原理这玩意儿。
你说这椭偏仪啊，就像是一个特别厉害的“侦探”！它是怎么工作的呢？简单来说，就是一束光打过去，然后看看光被反射回来后发生了啥变化。
这就好比你去照镜子，你能从镜子里看到自己的样子，但这镜子可不简单，它能告诉你好多关于你的秘密呢！这束光就像是一个好奇的小使者，它跑去和被测的东西“交流”一下，然后带着信息回来。
椭偏仪呢，就根据这些信息来分析出被测物的各种特性，比如厚度啦、折射率啦等等。
你说神奇不神奇？咱可以想象一下，要是没有椭偏仪，那我们要了解这些东西得多麻烦呀！可能得用各种复杂的方法，还不一定能弄得清楚。
但有了它，就好像有了一双超级眼睛，能看透那些我们平常看不到的东西。
而且啊，椭偏仪测试可精确了呢！它就像一个细心的工匠，一点点地雕琢出最准确的结果。
它能察觉到极其微小的变化，这可太重要啦！在很多领域，比如材料科学、半导体制造等等，一点点的误差都可能导致大问题呢。
你看那些科学家们，他们用椭偏仪就像是有了一把神奇的钥匙，能打开好多未知的大门。
他们通过分析椭偏仪得到的数据，不断地探索新的领域，发现新的奥秘。
这难道不让人兴奋吗？再说了，椭偏仪的应用那可广泛啦！从小小的电子元件到大大的航天器，都可能有它的功劳呢。
它就像是一个默默无闻的幕后英雄，虽然我们平常可能不太注意到它，但它却在为我们的科技进步做出巨大的贡献。
所以啊，朋友们，可别小看了这椭偏仪测试原理。
它虽然看起来有点复杂，但一旦你了解了它，就会发现它真的太有意思啦！它就像是一个充满神秘色彩的宝藏，等待着我们去挖掘，去发现它更多的神奇之处。
怎么样，是不是对椭偏仪测试原理有了新的认识呢？是不是觉得它真的很厉害呢？反正我是这么觉得的！。
sentech_SI500D_prodOver
SENTECH InstrumentsSENTECH ICP PECVDSENTECH ICP PECVDSI500D等离子体沉积设备介绍北京东方中科集成科技股份有限公司SENTECH介绍•前身是德国洪堡大学，位于德国柏林。
有30多年的等离子体工艺和设备设计的经验。
•最后一次天线的改进，在2005-2006年，使PTSA天线可用于更大尺寸大片工艺。
•从事设计、检测、维修，仪器设备由专业的生产厂家进行加工制作。
•正在建设的实验室有1000平方米，年底将有3000平方米的生产、研发面积。
平方米年底将有平方米的生产研发面积•SENTECH有50人左右，今年赢业额达1000万欧元。
••通过德国的实验室认证，可以出具具有法律效力的检测报告。
•通过ISO9001认证。
•仪器的精度、准确性、可靠性、重复性，通过了广大生产厂家的验证。
•具有椭偏仪业界最高的测量精度•具有椭偏仪业界最高的测量精度。
•SENTECH是专注于光电材料领域研究的公司，它联合了欧洲各个关注于光电材料领域的知名大学和研究所，保持在III-V族材料、光电材料、有机薄膜领域全世界领导的地位。
在光电材料领域多次打破世界记录，并申请了数十项专利。
使用SENTECH的地位在光电材料领域多次打破世界记录并申请了数十项专利使用椭偏仪测量的数据，可以在论文中直接引用。
•由于长期坚持光电领域研究，全世界第一个提出太阳能电池薄膜理论，并成功实现，至今为止，在光电、太阳能电池行业椭偏仪市场占有率为世界第一。
大约有100家太率阳能电池工厂在使用SENTECH的椭偏仪进行薄膜测量。
核心竞争力•(Si, 长期从事系统加工和刻蚀应用的经验(Si quartz, GaAs, GaN, GaSb,InP, InAs, Cr, HgCdTe, SiC, sapphire)有专利特性的平板式螺旋等离子体天线•有专利特性的平板式三螺旋等离子体天线(PTSA) 保证材料表面的低损伤•高的刻蚀速率•介质膜的低温沉积工艺(ICPECVD)涉法刻蚀度和终点探测进行艺控制•干涉法刻蚀深度和终点探测进行工艺控制(NanoMES, OES光谱吸收式, 在线椭偏仪)SENTECH应用网络•The Adlershof Technology Association, BerlinTh Adl h f T h l A i ti B liSENTECH是Adlershof Technology Association (TKA)会员. TKA代表柏林Adlershof地区的超过60个从事测量、材料、纳米技术、物理、化学和科学仪器行业的高科技公司。
椭偏仪的测试原理
椭偏仪的测试原理
椭偏仪的测试原理主要基于椭圆偏振光在材料表面的反射和透射特性。
入射光束（线偏振光）的电场可以在两个垂直平面上分解为矢量元，这两个平面分别是P平面（包含入射光和出射光）和s平面（与P平面垂直）。
当光束在材料表面发生反射或透射时，反射光或透射光通常为椭圆偏振光。
椭偏仪通过测量反射光或透射光的偏振态变化，包括振幅衰减比和相位差，来分析材料的光学属性和其他相关参数。
这些参数包括但不限于薄膜厚度、折射率、消光系数等。
椭偏仪的测量过程通常涉及多个界面，需要考虑每个界面的反射和透射效应。
椭偏仪的入射角范围通常在45°到90°之间，以便在探测材料属性时提供最佳的灵敏度。
此外，椭偏仪的测量结果通常以波长和入射角为函数，通过分析这些数据可以得到所需的光学常数、膜层厚度以及其他感兴趣的参数值。
椭偏仪具有无损、非接触和无需真空环境的优点，这使得它成为一种极具吸引力的光学测量设备，广泛应用于半导体、光学掩膜、圆晶、金属、介电薄膜、玻璃、激光反射镜、大面积光学膜、有机薄膜等领域。
特别是在原子层沉积技术中，椭偏仪可用于测量纳米薄膜厚度，并实时监测薄膜生长过程。
椭偏仪原理
椭偏仪原理
椭偏仪原理是一种物理原理，通常用于测量物体的偏转角度。
它是通过利用偏振光学原理来测量物体的偏转角度的一种测量方法。
在这个原理中，光是以偏振状态发射的。
当光穿过物体时，由于物体的偏转角度，光的偏振方向会发生变化，而这种变化可以通过椭偏仪测量出来。
椭偏仪是一种光学仪器，它由一个偏振光源、一个物体、一个检测器和一个检测系统组成。
在测量物体的偏转角度时，首先在椭偏仪上设置一个偏振光源，使其发出偏振光。
然后，将物体置于光源的前面，使其能够接收到偏振光。
当物体接收到偏振光时，由于物体的偏转角度，偏振光的偏转角度会发生变化。
这时，将检测器放置在物体的后面，使其能够检测到物体的偏转角度。
最后，利用检测系统将检测器检测到的信号转换为数字信号，从而测量出物体的偏转角度。
椭偏仪原理可用于测量不同的物体的偏转角度，并且可以用于多种应用场合，如在机械、航空、通信和医学等领域。
由于椭偏仪原理具有精确、可靠、快速等优点，因此在各种不同领域中都得到了广泛的应用。
总之，椭偏仪原理是一种物理原理，它可以用来测量物体的偏转角
度，并且可以用于多种应用场合，因此被广泛应用于各种不同领域中。
椭偏仪原理
摘要椭偏术是一种利用线偏振光经样品反射后转变为椭圆偏振光这一性质以获得样品的光学常数的光谱测量方法。
本文主要介绍了椭偏仪的光学原理。
比较了不同类型椭偏仪的异同点，对椭偏仪的工作特点和应用进行了说明，并展望了今后的发展趋势。
对于学习和了解椭偏仪具有较好的指导效果。
关键词：光学原理、椭偏仪、推导AbstractEllipsometry is the spectral measurement that reflects the linearly polarized light by the sample in order to obtain its optical constant. This paper is to mainly introduce the optics principle of the ellipse leaning meter. Pointing out the similarities and differences among different types of ellipse leaning meter, it explains the feature and the application of the ellipse leaning meter, and has forecast its future trend of development. This paper gives principal instruction to the study and the understanding of the ellipse leaning instrument.Key words: Optics principle,Ellipsometry, Infers目录摘要 (1)Abstract (1)目录 (2)引言 (3)1 绪论 (4)1.1 椭偏仪发展史 (4)1.2 椭偏仪的仪器构造 (8)2 椭偏仪的工作原理 (9)2.1椭偏仪的数据处理模型 (9)2.2椭偏仪光学原理 (11)2.2.1 椭偏仪的测量原理 (11)2.2.2 的表达式推导过程 (14)2.2.3 多周期厚度的讨论 (17)2.2.4 关于误差的几点讨论 (17)3 椭偏仪的应用 (18)3.1 利用椭偏仪测量薄膜的优点和特点 (18)3.2 椭偏光谱技术的应用 (18)4展望 (19)5结束语 (20)参考文献 (21)致谢 (23)引言薄膜在工农业的许多领域都有起着重要作用：一方面，薄膜本身应用广泛，例如，光存储薄膜可应用在信息技术中，生物薄膜可应用在生物医学中；另一方面通过薄膜的形成则可用于研究和分析许多重要工艺的动力学过程，例如，通过半导体表面上薄膜的形成可以了解半导体一些工艺的动力学过程。
椭偏仪的测试原理
椭偏仪的测试原理全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：椭偏仪是一种用来测试材料光学性质的仪器。
它主要用来测量材料的双折射性质，也可以用来测量材料的各向异性和晶体结构等信息。
在光学领域，椭偏仪是一种非常重要的实验工具，它可以帮助科研人员研究材料的光学性质，从而为各种应用提供支持。
椭偏仪的测试原理主要基于材料的双折射现象。
双折射是一种光学现象，当光线穿过具有非各向同性光学性质的材料时，它会分解成两个不同偏振方向的光线。
这个现象是由于材料的晶体结构或分子结构在不同方向上有不同的光学性质所致。
椭偏仪利用这个现象，可以测量材料在不同方向上的光学性质，从而了解材料的晶体结构和各向异性。
椭偏仪的测试过程通常分为两个步骤：样品的旋转和光的测量。
在进行实验之前，首先需要将待测样品装在样品台上，并通过旋转台将其转动到不同的角度。
通过旋转样品，可以得到不同方向上的光学性质信息。
接着，在测量阶段，使用椭偏仪发射一束线性偏振光，然后测量样品对光的干涉现象。
通过测量样品对不同偏振方向光线的干涉图案，可以得到材料的双折射参数，如双折射角度、双折射率等。
椭偏仪的测试原理还涉及到椭偏现象。
当光线穿过双折射样品时，会在样品内部形成一个椭圆光斑。
椭偏仪通过观察这个椭圆光斑的形状和大小，可以得到样品的旋光角、主轴方向等信息。
这些信息对于研究材料的光学性质和晶体结构非常重要。
除了常规的光学性质测试，椭偏仪还可以用于研究材料的耦合振动模式和声子性质。
通过对样品的吸收光谱和散射光谱进行测量，并结合椭偏仪的结果，可以揭示材料的振动模式和声子色散关系。
这些信息对于理解材料的光学性质和结构性能具有重要意义。
第二篇示例：椭偏仪是一种用于测量材料光学性质的仪器，主要用于测量材料的椭圆偏振态参数，如椭圆偏振度、主轴方向和主轴椭圆度等。
它是一款非常重要的实验室设备，广泛应用于物理、化学、材料科学等领域。
椭偏仪的测试原理是通过测量样品对入射光线的各向异性响应来确定材料的光学性质。
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膜厚梯度，散射光线（粗糙表面），聚焦角度，透明基底背板反射等 都能够减少光的偏振程度，这就是退偏振效应。
真实偏振状态只能够通过添加补偿器才能测量。
常规椭偏仪的硬件和软件只能够分析从样品表面反射的完全偏振光。 它们不能分析部分偏振。
Basics
范例: 退偏效应， 2° 聚焦角度
0.10
0.05 0.00 300
400
500
600
700
800
wavelength / nm
Solutions SE
•
R & D解决方案
SENresearch 光谱椭偏仪系列
Solutions SE
•
R & D解决方案
材料研究: 宽波段光谱椭偏仪, 190 nm – 2500 nm 波长范围
0.40
105 nm SiO2 Reflectivity (calculated) 136 nm TiO2
0.30
Reflectivity
24 nm SiO2 50 nm Y2O3 BK7
0.20
0.10
Reflectivity R
0.00 500
1000
1500
Wavelength [nm]
SENTECH Instruments 硅太阳能电池薄膜测量的
领导者
Basics
我们能够测量的材料：
硅电池表面的SiNx膜
• 薄膜厚度 • 折射率 • 吸收系数 碱法腐蚀/酸法腐蚀多晶 硅和粗糙表面单晶硅太 阳能电池表面AR膜 基于玻璃基底上的多层 薄膜的太阳能电池
薄膜太阳能电池
380 390 400 410
1
0
-1
-2
Wavelength [nm]
SolutiBiblioteka ns LE•工业应用解决方案
光电行业: SENTECH先进激光椭偏仪SE 400adv，用于测量单晶硅和多晶硅太阳 能电池表面 SiNx 薄膜
Solutions LE
•
工业应用解决方案
激光椭偏仪 SE 400adv
• 退偏纠正技术 • 聚焦光学组件 • 改进的信噪比
Solutions LE
•
工业应用解决方案
激光椭偏仪 SE 400adv
• 没有聚焦光学组件 • 标准探测器
• 使用聚焦光学组件 • 高灵敏度探测器
Solutions SE
•
R & D解决方案
BK7玻璃基底上的多层AR膜 1. 不同入射角下的测量和拟合数据
SiO2 / TiO2 / SiO2 / Y2O3 / BK7
400
105 nm SiO2 136 nm TiO2
AR coating / = 60.0° / = 60.0° / = 70.0° / = 70.0°
300
Psi[° Delta [° ] ]
24 nm SiO2 50 nm Y2O3
200
BK7
100
0 500 1000 1500
Wavelength [nm]
Solutions SE
•
R & D解决方案
BK7玻璃基底上的多层AR膜 2. 计算得到反射率曲线
SiO2 / TiO2 / SiO2 / Y2O3 / BK7
wavelength / nm
碱法腐蚀多晶硅表面的101 nm SiNx薄膜
/°
Solutions SE
• SEsolar
R & D解决方案
SiNx
2.3
refractive index n extinction coefficient k
2.2 2.1 2.0
Solutions SE
• SEsolar
R & D解决方案
SiN / Si (multicryst.) x 45
360 315 270 225
30
180 135 90
15
300 400 500 600 700 800 300 400 500 600 700
45 0
800
Solutions FTP
•
工业应用解决方案
玻璃基底薄膜太阳能电池: 反射式膜厚仪FTPadv，在线监测大面积玻璃基底上的TCO薄膜厚度
Solutions SE
•
工业应用解决方案
全自动光谱椭偏仪 SENDURO
• 多点测量 • 自动样品校准 • 按键式操作 • 精度: t = 0.1 nm, n = 0.001 • 要求光滑表面
Solutions SE
• SEsolar
R & D解决方案
Solutions SE
• SEsolar • • • • • • •
R & D解决方案
针对硅太阳能电池测量而设计High sensitive detection unit Xe 弧光灯光源 波长范围350 – 850 nm 高稳定性补偿器，用于偏振角度测量 软件具有退偏纠正效应 Solar Probe ，针对单晶硅和多晶硅太阳能电池 精度: t = 0.5 nm, n = 0.01, k = 0.01
Basics
SENTECH 解决方案
1. 分别针对激光和光谱椭偏仪的高灵敏度探测单元
2. 专用聚焦光学组件
3. 补偿器测量模式和软件能够对测量进行退偏纠正
Basics
去偏振效应
Uwe Richter, Thin Solid Films 313-314 (1998), pp 102-107 „Application of the degree of polarization to film thickness gradients“
Basics
我们能够测量的材料：
碱法腐蚀多晶硅太阳能电池
酸法腐蚀多晶硅太阳能电池
粗糙表面单晶硅太阳能电池
Basics
硅太阳能电池测量的挑战
1. 宏观粗糙表面使入射偏振光散射非常严重。
2. 反射光强极低，接近探测器噪声的强度。
3. 散射使入射光线部分去偏振。常规椭偏仪只 能够测量完全偏振光。
Solutions LE
•
工业应用解决方案
激光椭偏仪 SE 400adv
• Solar Probe选项，针对任何种类硅太阳能 电池的样品台和聚焦光学系统。
Solutions LE
•
工业应用解决方案
激光椭偏仪 SE 400adv
• 粗糙表面单晶硅电池测量 装置
Influence of focusing angle
15
tan(Psi) Cos(Delta)
10
5
600 nm SiO2 tan cos 2deg angle tan cos
0
-5 250
500
750
Wavelength [nm]
4
3
tan(Psi) Cos(Delta)
2
测量结果，未修正: 610 nm, n633=1.447 修正后: 600 nm, n633=1.461