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SYSCOS INSTRUMENTS

光学架构​​
自动对焦
专利变角度
褪偏纠正
高信噪比采集

死角区概念:Δ≈0° or 180°(CosΔ≈1 or -1)


WHY?

cos=0.98  → △≈ 11.48°

cos=1       → △≈

Diff 11.48°  


可见,所有直接测量值CosΔ的微弱变化都会引起Δ的巨大变化,因此,测量误差在=0°180°附近,测试误差较大。

用超消色差补偿器来直接获取椭偏参量

(不带补偿器的结构只能获取Cos


——  超消色差补偿器会使电磁波电场分量在全波段范围内产生的一定的相位差;

——  超消色差补偿器还能应用于获取褪偏因子。


理想光学结构
① 光学结构
P
C
A
控制箱
​光纤光谱仪
光源
​光纤



Real  Time

唯一解决方案:添加超消色差补偿器

解决方案:共轴设计(专利保护)

——该角度光的Rp  Rs分量最大,所以测试准确度最高;

θ<θB
θ=θB

布鲁斯特角概念:Tanθ=Nt / Ni

RISE-Zenith采用共轴设计, 能保证同轴度的同时,又保证旋转精度。

(角度范围:7°~ 90°, 精确度:0.0072°)

② 角度变换





RISE-Zenith 自备自动对焦功能:


自动对焦重要性:

③ 自动对焦


——光谱椭偏仪的出射光路是通过光纤连接至光谱仪,而光纤的孔径非常小(微米级别),因此测量试片的微弱厚度变化对光路有重要影响,过厚或过薄都会使光路无法进入光谱仪,因此自动对焦动作对椭偏仪系统有至关重要影响。 


—— 自动对焦功能能清楚地辨别透明衬底的背面反射;




真空制冷

背照式光谱仪

普通面阵

背照式光谱仪

普通光谱仪

信噪比重要性:

RISE-Zenith 配置背照式CCD光谱仪及氙灯高品质光源:




—— 信噪比是任何精确测量的第一要求,因此,增加系统在全波段的光谱采集能力来提升信噪比就至关重要。


—— 过强的光强会使采集信号产生截止,过弱的信号会使信噪比大幅下降,影响原始数据的准确性。


. 选用美国进口真空制冷型背照式CCD光谱仪作为探测器,大大增加了微弱信号检测能力;


. 采用光密度技术,在测量前自动选择合适光强,既防止光强截止又防止光强过弱。

④ 从最好的光强看见更多


Position

P

T(nm)

N@632.8nm

1

1

94.9

1.97

2

0.96

96.1

1.95

3

0.91

99.5

1.92

4

0.84

111.2

1.88

5

0.75

120.2

1.60

⑤ 适用复杂材料衬底测量

褪偏概念:

RISE-Zenith 内置褪偏算法:



——  受衬底影响,反射光由椭圆偏振光变成部分偏振光;

—— 折射率及厚度会因偏振度的不同而改变;

—— 光面:偏振度 P = 1.00 ; 绒面:偏振度 P < 1.00。


— RISE-Zenith通过内置的超消色差补偿器C来测出偏振度P


— 对于纳米级绒面(如磁控溅镀 ITO表层):可通过在ElliSpec结构层中加入“Roughness”层,并代入回归分析运算;

对于微米级绒面(如晶硅电池表层):ElliSpec 内置了褪偏纠正算法。


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