※ 引述《pilipilifans (蛋塔)》之銘言： : ※ 引述《dominatrix (Irene Adler)》之銘言： : : 最近在學關於橢圓儀的原理 : : 不過有個地方實在搞不太懂 : : rp/rs= tanΨ*e^(iΔ) : : 橢圓儀是藉由所量到的測量值Ψ跟Δ 也就是振幅比與相位差 : : 來計算其他資訊(例如膜厚or n值) : : 但一直想不太透的是Ψ跟Δ是怎麼"直接"測量出來的? : : 接收端是有什麼特殊的detector還是裝置嗎 : : 到底是直接量到這兩個值 : : 還是先分別量rp及rs再計算Ψ跟Δ 有點搞不太懂 : : 但感覺不應該是量到rp跟rs 這樣好像就變反射儀(記得橢圓儀只能知道rp/rs的比例) : : 網路上在這部分也沒有詳細資訊 : : 若有了解的前輩麻煩指點 : : 謝謝 : 先說明一下rp和rs是指電場E的反射率 不是光強intensity : 所以不是測量rp以及rs再計算Ψ跟Δ : 基本上目前橢偏儀還是以測量光強的方式來計算Ψ跟Δ : 但通常必須搭配其他光學元件在適當的位置 (ex偏振片/四分之一波板) : 雖然都叫橢偏儀 但其結構也不少 (ex RAE/RCE/DRC等...) 得到Ψ跟Δ的方式各家略有不同，差異性在光學設計與訊號處理，光學設計如 pilipilifans所述的RAE/RCE/DRC等，主要就是在多一個或少一個光學元件，如 RAE: rotating analyzer RCE: rotating compensator DRC: dual rotating compensator 從這些名詞可以發現，橢偏儀上的光學元件會做週期性的旋轉，藉此調制入射光 或反射光的偏振態，而detector測的是光強在時間軸上的變化。之後經過傅立葉 轉換，所取得的傅立葉常數可以倒推回樣品的Jones Matrix，其中diagonal就是 rs and rp，如果樣品不是isotropic還會得到非0的off-diagonal, rps and rsp. 這些反推公式通常都是很複雜的一連串矩陣，你可以用上面的關鍵字RAE/RCE/DR C...去找不同系統下相關推導的文獻，如Dual RCE會產生25個傅立葉常數，如果 已知所有光學元件的參數還有旋轉週期，經過一連串轉換可以分別得到16個 Mueller elements. : 結構的差異可能會導致資訊的loss 或者在某些狀況量測的sensitivity有差異 : 當然有些結構在理論上是等效的 這就要考量實際狀況 資訊的損失主要來自從傅立葉常數倒推回Jones or Mueller的模型，如模型是否使 用某些假設、模式是否經過正確校正等... : 例如光源是否真的為完全depolarization或者detector的量測是否會受偏振態影響 : 這部分小弟才疏學淺 就不獻醜了 : 不管哪種結構的橢偏移 其實都是在量測"偏振態"經過待測物的"相對變化" : 透過量測這個變化可以反推待測物的一些資訊(ex 幾何大小,濃度等...) : 至於反推的結果是否正確 這就關係到量測資訊的多寡了 : 若量測所獲得的資訊太少 可能反推得到的結果會是多重解 : 必須靠人就已知資訊來刪掉不可能出現的情況 : 當然唯一解的狀況是最好的 但在許多應用上通常很難達到 : 橢偏儀雖然是光學量測 但不是靠成像的方式 : 所以不會有繞射極限的問題 量測到比波長小數倍的結構也是有可能的 : 其量測極限 會受到noise以及資訊量的影響 : 目前就我觀察到廠商的作法也是朝著降低nosie以及增加資訊量來進行 : 降低多重解的可能性 : 遺憾的是 即使是full Mueller Matrix的ellipsometry量測 : 多重解仍然無法避免 會有多重解的可能性很多，其中"資訊量"不見得是關鍵，更多情形是來自於系統校 正不正確和模型不夠完善。 --

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