云南大学物理实验教学中心实验报告课程名称：普通物理实验实验项目：实验十一椭偏法测薄膜厚度和折射率学生姓名：马晓娇学号： 20131050137 物理科学技术学院物理系 2013 级天文菁英班专业指导老师：何俊试验时间： 2015 年 10 月 13 日 13 时 00 分至 14 时 30 分实验地点：物理科学技术学院实验类型：教学 ( 演示□ 验证□ 综合□ 设计□ ) 学生科研□课外开放□测试□其它□成绩云南大学物理实验教学中心实验报告1 一、导论当一个方向的尺寸相对其他两个方向的尺寸小很多时，这种物质结构称为薄膜。对于薄膜，厚度是其重要的基本参数，薄膜材料的力学性能、磁性能、热导率和表面结构等都与厚度有着密切的联系。薄膜的厚度是指基地表面和薄膜表面的距离。薄膜厚度的测量方法很多， 常见的测量方法有： 螺旋测微法、 台阶法、扫描电子显微法、 椭圆偏振法、 称量法、干涉法等。椭圆偏振法测量具有如下特点：1、能测量很薄的膜（ 10A）；2、测量精度很高，比干涉法高1~2 个数量级；3、无损检测，不需特别制备样品，也不损坏样品，比其他精密方法，如称量法简便4、可同时测量膜的厚度、折射率及吸收系数。二、实验目的1、学会一种比较准确、简便测量透明介质膜厚度和折射率的方法；2、了解椭圆偏正法测量薄膜参数的基本原理；3、进一步掌握光的偏正、反射、干涉等经典物理光学原理。三、实验原理（一）椭圆偏振光光是一种电磁波，光波的传播方向就是电磁波的传播方向。光波中的电振动矢量 E 和磁振动矢量 H 都与传播速度 V 垂直,因此光波的振动面与传播方向垂直,光波是横波 ,光波具有偏振性。椭圆偏振光可以通过让线偏振光透射双折射晶体做成的波片获得。（二）椭圆方程与薄膜折射率和厚度的测量椭偏法测量的基本思路是， 起偏器产生的线偏振光经取向一定的1/4 波片后成为特殊的椭圆偏振光， 把它投射到待测样品表面时， 只要起偏器取适当的透光方向，被待测样品表面反射出来的将是线偏振光。根据偏振光在反射前后的偏振状态变化（包括振幅和相位的变化） ，便可以确定样品表面的许多光学特性。设有硅片表面上覆盖均匀透明的同性薄膜系统。如图1 所示， n0，n1 和 n2 分别为环境介质、 薄膜和衬底的折射率，0.1.2分别为入射角、 薄膜和衬底的折射角， d 是薄膜的厚度。入射光在两个界面来回反射和折射，总反射光由多束光合成。把光的电矢量和磁矢量各分为两个分量， 把光波在入射面的分量称...
