文档介绍：用椭圆偏振仪测量薄膜厚度电科091刘涛教学目的与要求?(1)了解薄膜的厚度测量的基本原理。?(2)利用椭圆偏振光消光法,测定透明薄膜的厚度。教学重点、难点:?本节课教学重点:测量薄膜厚度。?本节课教学难点:实现椭圆偏振光消光。实验原理?有一束自然光通过起偏器后,变成了线偏振光,再经过一个四分之一波片,变成了椭圆偏振光。这样的椭圆偏振光入射到待测的薄膜表面上时,反射光的偏振状态发生了变化。我们测量这种变化,就可以计算出待测薄膜的厚度。椭偏方程与薄膜折射率和厚度的测量?图1所示为一光学均匀和各向同性的单层介质膜,它有两个平行的界面。通常,上部是折射率为n1的空气(或真空).中间是一层厚度为d折射率为n2的介质薄膜,下层是折射率为n3的衬底,介质薄膜均匀地附在衬底上,当一束光射到膜面上时,在界面1和界面2上形成多次反射和折射,。设φ1表示光的入射角,=n2sinφ2=,用Erp及Ers分别代表各束反射光K0,K1,K2,…中电矢量的p分量之和及s分量之和,则膜对两个量的总反射系数Rp和Rs定义为RP=Erp/Eip,Rs=Ers/,可以证明r1p=tan(φ1-φ2)/tan(φ1+φ2),r1s=-sin(φ1-φ2)/sin(φ1+φ2);r2p=tan(φ2-φ3)/tan(φ2+φ3),r2s=-sin(φ2-φ3)/sin(φ2+φ3)即著名的菲涅尔(Fresnel),(1)接通激光电源和硅光电池电源,在样品台上放好被测样品,将手轮转至“目视”位置,从观察窗看光束,调节平台高度调节钮,使观察窗中的光点最亮最圆。(2)调节好样品态后,转动起偏器刻度盘手轮,目测光强变化,当光强最小时,起偏器位置保持不动。(3)转动检偏器刻度盘手轮,目测光强变化,当光强最小时,检偏器位置保持不动。(4)此时将观察窗盖严,然后将转镜手轮转到光电接收位置,观察放大器指示表(10-11),反复交替微调起偏器、检偏器手轮,使表的示值最小(对应消光)。(5)从起偏器刻度盘及游标盘上读出起偏器方位角P,从检偏器刻度盘及游标盘上读出检偏方位角A。(6)重复以上3,4,5步骤,测出另一组消光位置的方位角读数。数据处理将两组(P,A)换算,求平均值,方法如下:(1)区分(P1,A1)和(P2,A2),当其中一组的A符合0≤A≤90条件,这一组被认定为(P1,A1),另一组则为(P2,A2)。(2)把(P2,A2)换算成(P2',A2')(3)把(P1,A1)与(P2',A2')求平均值(4)利用配套软件,填入(P,A)值,得到待测薄膜的厚度