橢圓偏振技術 | ocd半導體
橢圓偏振技術（ellipsometry）是一種多功能和強大的光學技術，可用以取得薄膜的介電性質（複數折射率或介電常數）。
它已被應用在許多不同的領域，從基礎研究到工業應用，如半導體物理研究、微 ...橢圓偏振技術維基百科，自由的百科全書跳至導覽跳至搜尋橢圓偏振技術（ellipsometry）是一種多功能和強大的光學技術，可用以取得薄膜的介電性質（複數折射率或介電常數）。
它已被應用在許多不同的領域，從基礎研究到工業應用，如半導體物理研究、微電子學和生物學。
橢圓偏振是一個很敏感的薄膜性質測量技術，且具有非破壞性和非接觸之優點。
分析自樣品反射之偏振光的改變，橢圓偏振技術可得到膜厚比探測光本身波長更短的薄膜資訊，小至一個單原子層，甚至更小。
橢圓儀可測得複數折射率或介電函數張量，可以此獲得基本的物理參數，並且這與各種樣品的性質，包括形態、晶體質量、化學成分或導電性，有所關聯。
它常被用來鑑定單層或多層堆疊的薄膜厚度，可量測厚度由數埃（Angstrom）或數奈米到幾微米皆有極佳的準確性。
之所以命名為橢圓偏振，是因為一般大部分的偏振多是橢圓的。
此技術已發展近百年，現在已有許多標準化的應用。
然而，橢圓偏振技術對於在其他學科如生物學和醫學領域引起研究人員的興趣，並帶來新的挑戰。
例如以此測量不穩定的液體表面和顯微成像。
目錄1基本原理2實驗細節2.1實驗裝置2.2數據蒐集2.3數據分析3定義3.1單波長與光譜橢圓偏振技術3.2標準與廣義橢圓偏振理論(非等向性)3.3瓊斯矩陣與穆勒矩陣型式（退偏振化）4進階實驗方法4.1橢圓偏振成像4.2原位橢圓偏振4.3橢圓偏振孔隙測定4.4磁光廣義橢圓偏振5優勢6參考資料基本原理[編輯]此技術係在測量光在入射樣品時，其反射光偏振性質與入射光偏振性質的改變[1]。
通常，橢圓偏振在反射模式下進行。
偏振性質的改變主要是由樣品的性質，如厚度、複折射率或介電函數，來決定。
雖然光學技術受制於先天繞射極限的限制，橢圓偏振卻可藉由相位資訊及光偏振之狀態的改變，來取得埃等級的解析度。
在最簡單的形式，此技術可適用於厚度小於一奈米到數微米之薄膜。
樣品必須是由少數幾個不連續而有明確介面、光學均勻且具等向性且非吸收光的膜層構成。
逾越上述的假設，則會不符標準橢圓偏振之處理程序，因而將需要對此技術更進階的一些改變以符合其應用（見下詳述）。
實驗細節[編輯]實驗裝置[編輯]橢圓偏振實驗之裝置示意圖光源所發射出之電磁輻射經過起偏器後，改變為線性偏振光，可選擇是否通過補償鏡片(Compensator，延相器或四分之一波片)，之後打在薄膜樣品上。
電磁波被反射後同樣可選擇是否再通過補償鏡片，然後穿過第二片通常稱為分析鏡的偏光鏡，進入偵檢器。
有些橢圓儀不使用補償片，而在入射光束的路徑採用相位調變器。
橢圓偏振是一種光學鏡面反射技術(入射角等於反射角)，入射光與反射光路徑在同一平面上(稱為入射平面)，而被偏振為與此平面平行及垂直的光，則分別稱之為「s」或「p」偏振光。
數據蒐集[編輯]（標準）橢圓偏振測量四個史托克參數中的兩個，通常以Ψ{\displaystyle\Psi}及Δ{\displaystyle\Delta}來表示。
入射至樣品的光之偏振狀態可被分解成「s」及「p」兩項（「s」成份為光之電場振盪垂直入射平面，「p」則平行）。
「s」及「p」成份之振幅（強度）在反射及對其初始值做正規化之後，分別標示為rs{\displaystyler_{s}}及rp{\displaystyler_{p}}。
橢圓偏振測量rs{\displaystyler_{s}}與rp{\displaystyler_{p}}之比例，此比例可以下述基本方程式來描述：ρ=rprs=tan(Ψ)eiΔ{\displaystyle\rho={\frac{r_{p}}{r_{s}}}=\tan(\Psi)e^{i\Delta}}其中，tanΨ{\displaystyle\tan\Psi}為反射後之振幅比，Δ{\displaystyle\Delta}為相位移（相差）。
由於橢圓偏振係測量兩項之比值（或差異）而非其絕對數值，因此這技術所得的數據是相當正確且可再現的，其對散射及擾動等因素較不敏感，且不需要標準樣品或參考樣品。
數據分析[編輯]橢圓偏振為間接量測的技術，也就是說，一般測得的
它已被應用在許多不同的領域，從基礎研究到工業應用，如半導體物理研究、微 ...橢圓偏振技術維基百科，自由的百科全書跳至導覽跳至搜尋橢圓偏振技術（ellipsometry）是一種多功能和強大的光學技術，可用以取得薄膜的介電性質（複數折射率或介電常數）。
它已被應用在許多不同的領域，從基礎研究到工業應用，如半導體物理研究、微電子學和生物學。
橢圓偏振是一個很敏感的薄膜性質測量技術，且具有非破壞性和非接觸之優點。
分析自樣品反射之偏振光的改變，橢圓偏振技術可得到膜厚比探測光本身波長更短的薄膜資訊，小至一個單原子層，甚至更小。
橢圓儀可測得複數折射率或介電函數張量，可以此獲得基本的物理參數，並且這與各種樣品的性質，包括形態、晶體質量、化學成分或導電性，有所關聯。
它常被用來鑑定單層或多層堆疊的薄膜厚度，可量測厚度由數埃（Angstrom）或數奈米到幾微米皆有極佳的準確性。
之所以命名為橢圓偏振，是因為一般大部分的偏振多是橢圓的。
此技術已發展近百年，現在已有許多標準化的應用。
然而，橢圓偏振技術對於在其他學科如生物學和醫學領域引起研究人員的興趣，並帶來新的挑戰。
例如以此測量不穩定的液體表面和顯微成像。
目錄1基本原理2實驗細節2.1實驗裝置2.2數據蒐集2.3數據分析3定義3.1單波長與光譜橢圓偏振技術3.2標準與廣義橢圓偏振理論(非等向性)3.3瓊斯矩陣與穆勒矩陣型式（退偏振化）4進階實驗方法4.1橢圓偏振成像4.2原位橢圓偏振4.3橢圓偏振孔隙測定4.4磁光廣義橢圓偏振5優勢6參考資料基本原理[編輯]此技術係在測量光在入射樣品時，其反射光偏振性質與入射光偏振性質的改變[1]。
通常，橢圓偏振在反射模式下進行。
偏振性質的改變主要是由樣品的性質，如厚度、複折射率或介電函數，來決定。
雖然光學技術受制於先天繞射極限的限制，橢圓偏振卻可藉由相位資訊及光偏振之狀態的改變，來取得埃等級的解析度。
在最簡單的形式，此技術可適用於厚度小於一奈米到數微米之薄膜。
樣品必須是由少數幾個不連續而有明確介面、光學均勻且具等向性且非吸收光的膜層構成。
逾越上述的假設，則會不符標準橢圓偏振之處理程序，因而將需要對此技術更進階的一些改變以符合其應用（見下詳述）。
實驗細節[編輯]實驗裝置[編輯]橢圓偏振實驗之裝置示意圖光源所發射出之電磁輻射經過起偏器後，改變為線性偏振光，可選擇是否通過補償鏡片(Compensator，延相器或四分之一波片)，之後打在薄膜樣品上。
電磁波被反射後同樣可選擇是否再通過補償鏡片，然後穿過第二片通常稱為分析鏡的偏光鏡，進入偵檢器。
有些橢圓儀不使用補償片，而在入射光束的路徑採用相位調變器。
橢圓偏振是一種光學鏡面反射技術(入射角等於反射角)，入射光與反射光路徑在同一平面上(稱為入射平面)，而被偏振為與此平面平行及垂直的光，則分別稱之為「s」或「p」偏振光。
數據蒐集[編輯]（標準）橢圓偏振測量四個史托克參數中的兩個，通常以Ψ{\displaystyle\Psi}及Δ{\displaystyle\Delta}來表示。
入射至樣品的光之偏振狀態可被分解成「s」及「p」兩項（「s」成份為光之電場振盪垂直入射平面，「p」則平行）。
「s」及「p」成份之振幅（強度）在反射及對其初始值做正規化之後，分別標示為rs{\displaystyler_{s}}及rp{\displaystyler_{p}}。
橢圓偏振測量rs{\displaystyler_{s}}與rp{\displaystyler_{p}}之比例，此比例可以下述基本方程式來描述：ρ=rprs=tan(Ψ)eiΔ{\displaystyle\rho={\frac{r_{p}}{r_{s}}}=\tan(\Psi)e^{i\Delta}}其中，tanΨ{\displaystyle\tan\Psi}為反射後之振幅比，Δ{\displaystyle\Delta}為相位移（相差）。
由於橢圓偏振係測量兩項之比值（或差異）而非其絕對數值，因此這技術所得的數據是相當正確且可再現的，其對散射及擾動等因素較不敏感，且不需要標準樣品或參考樣品。
數據分析[編輯]橢圓偏振為間接量測的技術，也就是說，一般測得的