显微成像椭偏仪是一种结合光学显微成像与椭偏技术的仪器,主要用于测量薄膜厚度、折射率、吸收系数等参数,并获取样品表面的三维形貌分布。
显微成像椭偏仪基于椭圆偏振原理,通过分析入射偏振光经样品反射或透射后的偏振态变化,结合光学显微成像技术,获取样品表面的三维形貌分布及薄膜厚度、折射率等光学参数。
过程包括:
光源与偏振控制:光源发出的光经起偏器变为线偏振光,再通过补偿器调整为特定偏振状态(如椭圆偏振光)。
样品相互作用:偏振光入射到样品表面,与样品发生反射或透射,偏振状态因样品特性(如薄膜厚度、折射率)发生改变。
检测与分析:检偏器测量反射或透射光的偏振状态(通常用椭偏角Ψ和Δ描述),结合物理模型(如薄膜光学理论)反演计算出样品的厚度、折射率等参数。同时,CCD成像系统获取样品表面不同位置的椭偏参数,形成三维形貌及厚度分布图像。
操作注意事项
样品准备:
样品表面需平整、清洁,避免灰尘或划痕影响偏振光反射。
对于多层膜样品,需建立合理的物理模型以提高测量精度。
环境控制:环境因素(如温度、振动、杂散光)可能影响测量稳定性,需在恒温、防震的光学平台上操作。
数据处理:
利用内置算法拟合实验数据与理论模型,计算样品参数并可视化结果。
对于复杂样品,需结合多种分析技术以获得更准确的结果。