橢偏成像技術(shù)（二）- 從單波長橢偏成像到光譜橢偏成像

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橢偏成像技術(shù)（二）- 從單波長橢偏成像到光譜橢偏成像

2001 年日本激光與電子實(shí)驗(yàn)室開發(fā)了一種彩色橢偏成像系統(tǒng)壁榕，利用白光源和一個三色濾光片產(chǎn)生三種波長的單色光，能夠在納米尺度上快速得到樣品的厚度和折射率的分布情況赎瞎，橫向分辨率可 以達(dá)到10μm。該系統(tǒng)采用彩色ccd攝像機(jī)颊咬，將來自樣品表面的反射光的每個偏振轉(zhuǎn)換為強(qiáng)度分布务甥，該強(qiáng)度分布是膜厚度和折射率的函數(shù)；并且將強(qiáng)度 分布顯示為顏色分布喳篇，當(dāng)樣品的折射率均勻時敞临，樣品的厚度變化就可以快速表現(xiàn)為顏色的差異。該系統(tǒng)雖然利用不同濾光片產(chǎn)生三種波長的單色光麸澜，可以進(jìn)行三波長測量挺尿，但是無法得到樣品的寬光譜信息。

2004 年，法國的 Boher 等設(shè)計(jì)出一種光譜橢偏成像系統(tǒng)编矾，采用白光源和四個濾光片分別得到不同波長的單色光波熟史，橫向空間分辨率也已經(jīng)優(yōu)于10μm。

德國的Nanofilm公司研制了一種通過更換濾光片來獲取多個波長下樣品參數(shù)的光譜橢偏成像系統(tǒng)窄俏，該系統(tǒng)可以對樣品進(jìn)行更多波長下的特性研究蹂匹，但仍然無法提供連續(xù)光譜的測量。研究人員意識到需要實(shí)現(xiàn)連續(xù)光譜掃描和成像功能凹蜈，才能對樣品實(shí)現(xiàn)全面的研究分析限寞。

之后的研究便將光譜橢偏和橢偏成像的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合。韓國慶熙大學(xué)和中科院力學(xué)所先后將單色儀應(yīng)用到橢偏成像技術(shù)中仰坦，研究出的連續(xù)波長掃描的光譜橢偏成像系統(tǒng)彌補(bǔ)了之前光譜測量的不足履植，實(shí)現(xiàn)單波長到多波長的光譜測量；可以測量材料在不同波長下的特性悄晃，獲取樣品上各微區(qū)的光譜橢偏信息及其分布玫霎，具有可達(dá)到原子層分析水平的縱向分辨能力、可達(dá)光學(xué)衍射極限的橫向分辨能力传泊、連續(xù)可調(diào)的光譜分辨能力以及秒量級的時間分辨能力鼠渺。該系統(tǒng)能對具有復(fù)雜橫向微結(jié)構(gòu)的大面積納米級層構(gòu)樣品參數(shù)的空間分布特性和光譜特性進(jìn)行快速的測量和分析，還可以對表面動態(tài)過程進(jìn)行實(shí)時分析眷细，為分析復(fù)雜橫向結(jié)構(gòu)的大面積納米級層構(gòu)樣品提供了一種有效的方法拦盹。

在從單波長橢偏成像發(fā)展到多波長橢偏成像的過程中，橫向分辨率也從10μm 級發(fā)展到亞微米級溪椎，達(dá)到光學(xué)衍射極限普舆。

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