1 中国科学院自适应光学重点实验室，四川 成都 610209
2 中国科学院光电技术研究所，四川 成都 610209
3 中国科学院大学，北京 100049
4 中国人民解放军61046部队，北京 100000
光谱椭偏测量技术已广泛应用于材料科学、微电子、物理化学和生物医学等领域。在光谱椭偏测量系统中，由于起偏器和检偏器存在漏光等瑕疵，光源子系统的偏振度和光谱仪子系统的偏振敏感度会影响光谱椭偏系统的测量精度。针对这一问题，本文建立了光谱椭偏测量系统的偏振相关系数的修正模型；并提出了一种同时测量光源子系统和光谱仪子系统偏振相关系数的方法。利用现有实验室内的宽带光源系统和宽带光谱仪验证了这种测量方法的可行性。
测量 光源 光谱仪 光谱椭偏仪 偏振相关系数 measurement light source spectrometer spectroscopic ellipsometry polarization correlation coefficients
1 物理科学与工程技术学院,广西相对论天体物理重点实验室,光电子材料与探测技术实验室,广西大学,南宁 530004
2 华南师范大学光电子材料与技术研究所,广州 510631
3 中山大学光电材料与技术国家重点实验室,物理科学与工程技术学院,广州 510275
4 Department of Mechanical Engineering,University of Malaya,50603 Kuala Lumpur,Malaysia
5 Department of Physics,Auburn University,Auburn,Alabama 36849,U.S.A.
立方碳化硅(3C-SiC)薄膜通过化学气相沉积(CVD)制备在Si(100)衬底上。本论文主要通过椭偏光谱仪(SE)和拉曼散射仪对3C-SiC薄膜的微观结构和光学性能进行进一步的研究。根据SE的分析获得3C-SiC薄膜厚度；根据拉曼散射的分析:可从TO模式和LO模式的线形形状的拟合得到样品的相关长度和载流子浓度。结果表明:该碳化硅(3C-SiC)薄膜质量随膜厚度增加而得到提高,同时分析了外延层厚度对薄膜特性的影响。
3C碳化硅 光谱椭偏仪 拉曼散射 厚度 3C-SiC spectroscopic ellipsometry Raman scattering thickness
基于单晶硅原子计数原理实现阿伏加德罗常数精密测量以及质量千克单位的复现，需要测量单晶硅球体的质量和体积，球表面几个纳米厚的非均匀氧化层分布的精密测量，是确定上述参量修正值的关键。用劳厄晶向法和激光标记确定了硅球表面坐标系统，比较了不同的硅球驱动方式，建立了基于光谱椭偏仪的自动化扫描测量装置，考察了扫描系统的重复性、稳定性；给出了NIM#3 号硅球扫描结果，表明表面氧化层椭偏扫描的短期重复性水平达到0.04 nm。
测量 单晶硅球 表面氧化层分布 扫描机构 光谱椭偏仪 激光与光电子学进展
2016, 53(3): 031202
1 电子科技大学物理电子学院, 四川 成都 610054
2 中国科学院微电子研究所微电子器件与集成技术重点实验室, 北京 100029
光谱椭偏仪是常用的测量薄膜厚度及材料光学性质的仪器，其准确性主要由系统的校准过程确定。提出一种新的利用标准样品校准光谱椭偏仪的方法。该方法通过对多个已知厚度和已知材料特性的薄膜样品进行测量，利用测量得到的多个样品的傅里叶系数光谱与包含未知校准参数的理论光谱之间进行对比，通过最小二乘法拟合，回归求解出整个系统的未知校准参数，包括偏振器方位角，波片延迟，波片方位角和系统入射角等。将该方法的应用领域扩展到200~1000 nm的宽光谱区域，并通过测量3~13 nm的SiO2/Si薄膜样品，实验验证了该方法的有效性，准确性达到0.194 nm。该方法相对于传统校准方法更加简单、快速。
薄膜 校准 光谱椭偏仪 最小二乘法 光学常数
1 中国科学院微电子研究所微电子器件与集成技术重点实验室, 北京 100029
2 北京工业大学电子信息与控制工程学院, 北京 100124
3 北京智朗芯光科技有限公司, 北京 100191
双片零级波片和消色差波片是双片波片贴合的补偿器，双片波片中的光轴对准精确度影响波片的偏振调制。提出一种精密检测贴合式双片波片光轴偏差角的方法，该方法基于旋转补偿器的直通式椭偏系统，可在未知起偏器方位角和检偏器方位角相对关系的情况下，通过波片的连续旋转测量偏差角度。探讨了偏差角度对椭圆偏振测量的影响，具体描述了检测方法的原理及数学表达，并通过对检测过程的模拟验证了方法的有效性。此方法对检测和提高双波片式补偿器制造精度具有参考价值。
测量 双片波片补偿器 光轴 光谱椭偏仪 偏差角度 消色差 激光与光电子学进展
2013, 50(6): 061201
合肥工业大学 应用物理系, 安徽 合肥230009
光谱椭偏仪被用来研究用脉冲激光沉积方法在Si(100)基片上,温度分别为400,500,600,700 ℃制备的ZnO薄膜的特性。利用三层Cauchy散射模型拟合椭偏参数,计算了每个温度下制备的ZnO薄膜在400~800 nm波长范围内的折射率(n)和消光系数(k)。发现基片温度对光学常数有很大的影响。通过分析XRD表征的晶体结构和 AFM表征的薄膜表面形貌,发现折射率的变化归因于薄膜堆积密度的变化。为了获得具有较好的光学和薄膜质量的ZnO薄膜,相比与其他沉积温度600 ℃或许是最佳的沉积温度。
光谱椭偏仪 氧化锌 光学常数 spectroscopic ellipsometry PLD PLD zinc oxide optical constants
