椭圆偏振技术的基本原理

椭圆偏振技术（ellipsometry）是一种强大并且多功能的光学技术，能够用来将薄膜的介电性质（复数折射率或介电常数）取得。其已经在许多不同的领域被应用，由基础研究到工业应用，如半导体物理研究、微电子学和生物学。作为一个薄膜性质测量技术，椭圆偏振非常的敏感，并且它的优点为非破坏性和非接触。

通过对自样品反射之偏振光的改变的分析，椭圆偏振技术能够使膜厚比探测光本身波长更短的薄膜信息得到，小到一个单原子层，甚至更小。椭圆仪能够将复数折射率或介电函数张量测得。能够通过这使基本的物理参数获得，并且此和包括形态、晶体质量、化学成分或导电性等各种样品的性质相关联。其一般被用于单层或多层堆叠的薄膜厚度的鉴定。能够对由数埃（Angstrom）或数奈米到几微米的厚度进行量测，准确性均非常高。

由于大部分的偏振通常均是椭圆的，所以命名为椭圆偏振。该技术已经有将近百年的发展。如今已经有很多标准化的应用。但是对于其他学科如生物学和医学领域，偏振技术引起研究人员的兴趣，并带来新的挑战。比如显微成像以及不稳定的液体表面的测量。

基本原理

此技术系在测量光在入射样品时，其反射光偏振性质与入射光偏振性质的改变。一般，在反射模式下进行椭圆偏振。样品的性质，如厚度、复折射率或介电函数等为改变偏振性质的主要决定因素。尽管光学技术受制于先天衍射极限的限制，椭圆偏振却能够借由相位信息及光偏振之状态的改变，来使埃等级的分辨率取得。

在Z简单的形式，此技术对于厚度小于一奈米到数微米之薄膜非常适用。少数几个不连续而有明确界面、光学均匀且具等向性且非吸收光的膜层共同构成样品。超过上述的假设，就会和标准椭圆偏振之处理程序不相符合，所以为了符合其应用，需要对此技术更进阶的一些改变。