椭偏仪ELL
仪器型号: HORIBA France SAS、Woollam M-2000等
1、样品状态:样品状态:粉末(需要压片或者旋涂后测试)、液体、块状、薄膜(块状和薄膜长宽需要大于5mm);
2、 如果有基底的膜层结构要做折射率和消光系数,基地厚度要求越厚越好,膜层厚度要在10um以下,如果是单层膜样品,没有基底,膜厚越厚越好,最好500um以上;膜层需为透明薄膜且膜层表面均匀,基底不需要透明。
3、特殊情况需提前沟通。
一般格式及数据处理如下说明(仅供参考,具体以实际测试为准,不同仪器会有差异)
测试结果给出的是图片格式和txt以及word格式测试结果。文本格式文件可以用EXCEL打开,Origin软件作图。
1、测试膜厚时,如何选择用椭偏仪还是台阶仪测试?
答:如果薄膜的成分不确定的话,使用椭偏仪和台阶仪进行薄膜厚度的测量都是可以的,一般来讲,椭偏仪的精度会高于台阶仪。因为你的薄膜成分不确定,所以首先需要用椭偏仪进行数据库的建立,之后用测得的光谱数据进行拟合,这样就可以测得未知薄膜成分的厚度。
2、理论上材料的n,k值是否会随入射角变化?变化是否有规律? 还有为什么入射角不能太小呢?仅仅是机械的原因么?
1)n,k反应的是物质和光相互作用时表现出的宏观光学性质,对于确定的材料,只要材料的外在条件不变,此时的n、k是不变的。要说明的是:n、k是波长的函数,在很多时候还是温度的函数,对于椭偏测试中,仅改变入射角度,测量的结果应该是一样的。如果存在显著差异,主要原因是:(a)仪器的误差;(b)仪器在各角度下测量的Psi和Delta的精度不同。
2)仪器的入射角度不能太小,主要原因是:(a)不同角度下的测量精度不同,最佳的测量角度是在其布儒斯特角附近。对于常见的块状材料,如玻璃,其折射率n>1,入射角度应该大于45°;(b)在极限情况下,即入射角度为0时,椭偏测量失去了条件,此时p光和s光合二为一了,因此已无法测量;(c)当然,与仪器的机械设计也是有关系的,通常的样品(不包括金属),一般入射角度都>40°,所以厂家在设计时实际上不需要太小的角度。
3、关于测试光谱范围的选择?
椭偏仪的光谱范围在深紫外的142nm到红外33um可选。光谱范围的选择取决于被测材料的属性、薄膜厚度及关心的光谱段等因素。例如,掺杂浓度对材料红外光学属性有很大的影响,因此需要能测量红外波段的椭偏仪;薄膜的厚度测量需要光能穿透这薄膜,到达基底,然后并被探测器检测到,因此需要选用该待测材料透明或部分透明的光谱段;对于厚的薄膜选取长波长更有利于测量。