一种基于微纳可形变结构的椭偏仪制造技术

技术编号:44931121 阅读:30 留言:0更新日期:2025-04-08 19:12
本发明专利技术提供一种基于微纳可形变结构的椭偏仪,基于微纳可形变结构的超表面不仅可以将椭偏仪缩小至亚像素级别,且当微纳可形变结构在空间中大量集成,可以以成像的形式获得整个被测材料的被测面的参数,突破传统椭偏仪仅能单点测量的局限性;也就是说,本发明专利技术可以以成像的形式进行二维测量、突破传统椭偏仪单点测量的缺陷,极大的缩小了椭偏仪的片上尺寸,将其体积缩小至单像素级别;本发明专利技术可以与不同的光学透镜组结合,以成像的形式探测整个薄膜的光学性质与均匀性,突破了传统微型椭偏仪单点探测的弊端;本发明专利技术基于总变分的全斯托克斯偏振向量重建模型,通过对迭代内数据施加约束,使得运算结果更加稳定且易收敛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微型科学仪器,尤其涉及一种基于微纳可形变结构的椭偏仪


技术介绍

1、在微纳加工技术中,为确保成品的质量和效率,准确测量纳米级薄膜的厚度及其光学常数具有重要意义。利用白光干涉仪、扫描电子显微镜和原子力显微镜等仪器能够高精度地测量薄膜厚度,但它们测量速度相对较慢,系统复杂性较高,并且测量可能需要与被测样品直接接触。椭偏仪是一种可对薄膜厚度及其光学常数进行高精度、非破坏性测量的替代方法,已广泛应用于半导体计量和工艺监测。

2、传统的椭偏仪需要通过补偿器或分析仪的机械旋转来调制偏振态,这可能导致仪器体积较大且对机械振动噪声敏感,且需要偏振调制和检测系统的级联。最近,能够在亚波长尺度上对光的振幅、相位、偏振和进行极其多样化操控的超表面可能为微型椭偏仪提供可能性。一方面,偏振敏感的超透镜阵列和基于超表面的偏振光栅已被用于构建单次全斯托克斯偏振检测和成像系统。另一方面,基于超表面的计算重构仪同样受到关注。因此使用基于微纳可形变结构的超表面不仅可以将椭偏仪缩小至亚像素级别,而且可以以成像的形式进行二维测量、突破传统椭偏仪单点测量的缺陷。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于微纳可形变结构的椭偏仪,其特征在于,包括由多个微纳可形变结构组成的椭偏芯片(101)、光电传感器(102)、动态控制电路(103)、上位机(104)、成像透镜组(106)以及光源(107);其中,光电传感器(102)上每个像素点对应n2个微纳可形变结构,其中,n为像素边长相对于微纳可形变结构周期的倍数;动态控制电路(103)用于控制椭偏芯片(101)上各微纳可形变结构的偏置电压,其中,偏置电压不同,各微纳可形变结构对应的光谱响应不同;

2.如权利要求1所述的一种基于微纳可形变结构的椭偏仪,其特征在于,上位机(104)根据光电传感器(102)的各成像结果获取椭圆偏振...

【技术特征摘要】

1.一种基于微纳可形变结构的椭偏仪,其特征在于,包括由多个微纳可形变结构组成的椭偏芯片(101)、光电传感器(102)、动态控制电路(103)、上位机(104)、成像透镜组(106)以及光源(107);其中,光电传感器(102)上每个像素点对应n2个微纳可形变结构,其中,n为像素边长相对于微纳可形变结构周期的倍数;动态控制电路(103)用于控制椭偏芯片(101)上各微纳可形变结构的偏置电压,其中,偏置电压不同,各微纳可形变结构对应的光谱响应不同;

2.如权利要求1所述的一种基于微纳可形变结构的椭偏仪,其特征在于,上位机(104)根据光电传感器(102)的各成像结果获取椭圆偏振光的振幅比ψ和相位差δ的方法具体为:

3.如权利要求2所述的一种基于微纳可形变结构的椭偏仪,其特征在于,椭圆偏振光的全斯托克斯偏振向量s=[s0,s1,s2,s3]t的计算方法为:

4.如权利要求3所述的一种基于微纳可形变结构的椭偏仪,其特征在于,任意一个偏置电压下的椭偏芯片(101)所对应的穆勒矩阵的第一行...

【专利技术属性】
技术研发人员:李家方焦青亮
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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