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一種基于光子自旋分裂弱測(cè)量放大位移測(cè)量薄膜厚度和折射率的方法

文檔序號(hào):40572600發(fā)布日期:2025-01-03 11:34閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種基于光子自旋分裂弱測(cè)量放大位移測(cè)量薄膜厚度和折射率的方法,其特征在于,包括以下步驟:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光子自旋分裂弱測(cè)量放大位移測(cè)量薄膜厚度和折射率的方法,其特征在于,所述步驟s1中光子自旋分裂弱測(cè)量放大位移為面內(nèi)光子自旋分裂弱測(cè)量放大位移或面外光子自旋分裂弱測(cè)量放大位移;

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于光子自旋分裂弱測(cè)量放大位移測(cè)量薄膜厚度和折射率的方法,其特征在于,所述入射光水平偏振分量的反射系數(shù)rp和入射光垂直偏振分量的反射系數(shù)rs通過(guò)菲涅爾方程得到:

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的基于光子自旋分裂弱測(cè)量放大位移測(cè)量薄膜厚度和折射率的方法,其特征在于,所述確定出被測(cè)薄膜的折射率和厚度的方法為:計(jì)算理論數(shù)據(jù)和測(cè)量數(shù)據(jù)的殘差平方和,將理論數(shù)據(jù)和測(cè)量數(shù)據(jù)的殘差平方和最小時(shí)對(duì)應(yīng)的薄膜厚度和折率作為被測(cè)薄膜厚度和折率的測(cè)量值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于光子自旋分裂弱測(cè)量放大位移測(cè)量薄膜厚度和折射率的方法,其特征在于,所述某入射角為0°至90°中的任一角度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于光子自旋分裂弱測(cè)量放大位移測(cè)量薄膜厚度和折射率的方法,其特征在于,所述前選擇角為-90°至90°中的任一偏振角度。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于光子自旋分裂弱測(cè)量放大位移測(cè)量薄膜厚度和折射率的方法,其特征在于,所述后選擇角為-180°至180°中的任一偏振角度。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于光子自旋分裂弱測(cè)量放大位移測(cè)量薄膜厚度和折射率的方法,其特征在于,所述薄膜為任意材質(zhì)薄膜。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于光子自旋分裂弱測(cè)量放大位移測(cè)量薄膜厚度和折射率的方法,其特征在于,所述薄膜為單層或多層結(jié)構(gòu)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于光子自旋分裂弱測(cè)量放大位移測(cè)量薄膜厚度和折射率的方法,其特征在于,所述測(cè)量被測(cè)薄膜的折射率和厚度的一種弱測(cè)量系統(tǒng)包括:激光器(1)、半波片(2)、偏振片ⅰ(3)、聚焦透鏡(4)、樣品臺(tái)(6)、偏振片ⅱ(7)、成像裝置(8)、計(jì)算機(jī)(9),其中,激光器(1)、半波片(2)、偏振片ⅰ(3)、聚焦透鏡(4)的中心處于同一直線且在樣品臺(tái)(6)的入射光線上,偏振片ⅱ(7)設(shè)置在樣品臺(tái)(6)的反射光線上且與成像裝置(8)的中心處于同一直線,成像裝置(8)與計(jì)算機(jī)(9)連接。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于光子自旋分裂弱測(cè)量放大位移測(cè)量薄膜厚度和折射率的方法,先根據(jù)光子自旋分裂弱測(cè)量放大位移與被測(cè)薄膜厚度、折射率的理論關(guān)系模型,建立薄膜材料在各折射率和厚度下,光子自旋分裂弱測(cè)量放大位移與弱測(cè)量的前選擇角和后選擇角的理論關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù);然后將入射光束以某入射角度照射至被測(cè)薄膜表面,調(diào)整弱測(cè)量的前選擇角、后選擇角并測(cè)量此時(shí)的光子自旋分裂弱測(cè)量放大位移的值;接著依次改變?nèi)鯗y(cè)量的前選擇角或者后選擇角,獲取一組前選擇角或者后選擇角下的光子自旋分裂弱測(cè)量放大位移的測(cè)量數(shù)據(jù);最后對(duì)理論數(shù)據(jù)和測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比,確定出被測(cè)薄膜的折射率和厚度。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)納米級(jí)薄膜折射率、厚度的非接觸、無(wú)損、高精度和高穩(wěn)定性的測(cè)量。

技術(shù)研發(fā)人員:秦自瑞,姜利英,鄭中旭,任林嬌,張培,齊汝賓,張吉濤,張慶芳
受保護(hù)的技術(shù)使用者:鄭州輕工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/1/2
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