光學橢圓偏振儀

		光學橢圓偏振儀
		型　　號：	M-2000UI/ J. A. Woolam
		光　　源：	(1) D2 (Deuterium) for UV/VIS (2) QTH (Quartz Tungsten Halogen) for VIS/IR
		最大量測光點尺寸：	約5×15 mm2
		量測波段範圍 :	190 ~ 1680 nm
		量測角度：	(1) 橢偏參數、反射光譜量測：45 ~ 75° (2) 穿透光譜量測：90°

光波為一電磁波，當一光波斜向入射在基板時，一部份會反射、一部份會被吸收、一部份會穿透。入射波的電場有兩個平面分量，平行入射分量稱為P偏極光，而垂直入射分量稱為S偏極光，光的偏振態特性可以經由平面波的S偏振及P偏振的振幅比Ψ及相位差Δ決定。當一束偏振光束經由樣品表面反射時，將造成P及S偏振光的振幅及相位上的改變。利用此二參數，即可在無破壞樣品表面特性的情況下，擬合出薄膜之折射率、消光係數和厚度等。所得橢圓參數以CompleteEASE 4.65作為分析軟體。

待測樣品規格及可量測項目

• 樣品要求：

1. 尺寸：2×2 cm² ~ 20×20 cm²
2. 種類：Glass、Si Wafer、PET
3. 薄膜材料種類：介電質材料、金屬薄膜、半導體材料、有機/無機之薄膜等
4. 薄膜厚度範圍：
• 介電質膜膜厚範圍：50 ~ 5000 nm
• 金屬膜膜厚範圍：10 ~ 50 nm
• 其他

1. 材料橢偏參數(Ψ、Δ)
2. 穿透率T

• 額外分析項目(須提供空白基板)：

1. 單層有機/無機之薄膜光學常數(n, k…)分析
2. 基板光學常數(n, k…)建立
3. 薄膜厚度
4. 分析薄膜表面粗糙度趨勢
5. 混合膜分析
6. 多層膜分析(須逐層量測並分析)

分析案例

• 摻鋁氧化鋅薄膜(Al-doped ZnO; AZO) 單層膜量測(M-2000UI/ J. A. Woolam)及光學常數分析(CompleteEASE)

           (1) 單層薄膜橢偏參數及穿透量測

AZO on B270 Glass之橢偏參數量測結果

AZO on B270 Glass之穿透率量測結果

(2) 單層薄膜光學常數及厚度分析

AZO on B270 Glass之擬合結果 (橢偏參數)

AZO on B270 Glass之擬合結果(穿透光強)

AZO on B270 Glass之擬合結果(厚度及模型)

AZO on B270 Glass之擬合結果(折射率與消光係數)