مولر مصفوفة ellipsometry الطيفية على أساس أكثر عالمية مولر ستوكس الشكلية . من خلال تغيير حالة الاستقطاب من الحادث الضوء بشكل منتظم ( من قبل المستقطب و الاستقطاب قابل للتعديل مولد الدولة ) ، وقياس بدقة تعكس أو انتقال الضوء المستقطب الدول التي تتكون من أربعة ستوكس المعلمات ( من قبل محلل الاستقطاب والاستقطاب محلل الدولة ) ، ونحن بناء مصفوفة مولر م 4x4 . هذه المصفوفة تماما يصف جميع التغييرات في الحادث الضوء المستقطب ( شدة الاستقطاب ، الاستقطاب الاتجاه ، إهليليجي ، وما إلى ذلك ) ، بما في ذلك الآن سوبر
مجموعة نموذجية من مصفوفة مولر ellipsometry الطيفية تتألف أساسا من النظم الفرعية الرئيسية التالية التي تعمل معا لتشكيل سلسلة من القياسات البصرية الدقيقة :
مصدر الضوء و نظام توليد الطيف
هذا هو بداية القياس ، وتوفير نظام كامل مع مجموعة واسعة من الطول الموجي للضوء الساقط .
مصدر الضوء : عادة ما تستخدم سطوع عالية ، واسعة الطيف مصباح هالوجين التنغستن أو زينون مصباح . الليزر أو الصمام صفائف يمكن أن تستخدم أيضا في تطبيقات محددة . الاستقرار والاستمرارية الطيفية من مصدر الضوء أمر بالغ الأهمية .
مُحَادِد تَذوِيب مُحَدَّد اللون / مطياف : في الروتاري محلل / المعوض أو نظام التصوير ، monochrometer يستخدم في كثير من الأحيان على نطاق واسع تشتت الضوء ، واختيار الطول الموجي محددة لقياس . في تحويل فورييه أو على أساس نظام كاشف الصفيف ، متعددة الأطوال الموجية يتم الكشف عنها في وقت واحد باستخدام مطياف . في الوقت الحاضر ، هذا الأخير هو المعتمد في كثير من الأحيان ، وذلك باستخدام النطاق العريض مصدر الضوء جنبا إلى جنب مع حساسية عالية للكشف عن مجموعة لتحقيق سرعة المسح الطيفي .
الموازاة والتركيز البصريات : بما في ذلك عدسة ، مرآة تعكس ، وما إلى ذلك تستخدم في موازاة الضوء المنبعث من مصدر الضوء في شعاع مواز ، والتركيز بدقة على قياس نقطة على سطح العينة ، وضمان السيطرة على حجم بقعة ضوء زاوية السقوط .
2 - مولد الاستقطاب
المسؤولة عن توليد مجموعة من المعروف بدقة يمكن السيطرة عليها من حالات الاستقطاب .
المستقطب : عادة ما تكون ثابتة المستقطب الخطي الذي يحول الضوء المستقطب من مصدر الضوء إلى ضوء مستقطب خطي في اتجاه معين ، بمثابة إشارة بعد تعديل .
قابل للتعديل الاستقطاب توليد عنصر : هذا هو جوهر مديرية الأمن العام ، على أساس استقطاب خطي الضوء المستقطب ، عن طريق تغيير زاوية التوجيه و / أو مرحلة التأخير ، لتوليد المطلوب من أي دولة ( الاستقطاب الخطي ، التعميم ، إهليليجي ) . وتشمل التقنيات الشائعة :
الروتاري المعوض : استخدام لوحة ثابتة ( عادة ربع موجة لوحة ) و سرعة عالية الدورية المعوض ( آخر موجة لوحة ) .
تدوير المستقطب / محلل : تغيير اتجاه الاستقطاب بالتناوب المستقطب و / أو محلل . هيكل بسيط نسبيا ، ولكن قياس سرعة بطيئة .
الكهروضوئي المغير : استخدام تأثير كهرضغطية بسرعة تعديل المرحلة تأخير موجة لوحة ، لتحقيق سرعة عالية ، لا تتحرك أجزاء من الاستقطاب التحوير ، ولكن تكلفة عالية ، مجموعة طيفية قد تكون محدودة .
الكريستال السائل متغير تأخير : من خلال الجهد السيطرة على جزيئات الكريستال السائل التوجه إلى تغيير المرحلة تأخير ، يمكن تحقيق ثابت ، لا تتحرك أجزاء من السيطرة على الاستقطاب ، والمرونة العالية ، ولكن سرعة الاستجابة الطيفية مجموعة الأمثل .
3 . عينة الجدول وزاوية السيطرة
عينة الجدول هو المكان الذي يتفاعل الضوء مع العينة ، ودقة يؤثر بشكل مباشر على نتيجة القياس .
عينة دقيقة الجدول : توفير منصة مستقرة لوضع العينة ، وعادة مع XYZ 3D الترجمة التكيف لضمان دقة قياس بقعة لتحديد موقع في منطقة معينة من العينة .
زاوية آلية التحكم : المفتاح هو ضبط زاوية السقوط . عادة ، يتم قياس زاوية السقوط متعددة لزيادة كمية المعلومات وتحسين تركيب الدقة .
التحكم البيئي ( اختياري ) : يمكن أن تكون متكاملة مع التحكم في درجة الحرارة ، فراغ أو غرفة التحكم في الغلاف الجوي لدراسة التغيرات الدينامية من العينات في بيئات مختلفة .
4 . محلل الاستقطاب
مسؤولة عن دقة قياس استقطاب الضوء المنعكس ( أو المنقولة ) من العينة .
المستقطب : على غرار المستقطب ، وعادة ما يكون خطي المستقطب .
قابل للتعديل عنصر تحليل حالة الاستقطاب : تستخدم لتحليل مختلف مكونات الاستقطاب . أربعة ستوكس المعلمات من انعكاس الضوء يمكن حلها عن طريق تناوب عالية السرعة متزامن الكشف .
نظام التصوير : استقطاب المعلومات من سطح العينة المتوقع على مجموعة ثنائية الأبعاد للكشف عن قياس مولر مصفوفة القرار المكانية .
5 - نظم الكشف
تحويل الإشارات الضوئية إلى معالجة الإشارات الكهربائية .
الكاشف : اختيار وفقا للنطاق الطيفي . حساسية عالية ، وانخفاض الضوضاء ، واسعة المدى الديناميكي وحسن الاستجابة الخطية المطلوبة .
معالجة الإشارات و الاستحواذ : بما في ذلك مكبر للصوت ، شركة تطوير العقبة ، عالية السرعة بطاقة الحصول على البيانات . دقة إشارة التزامن ( مثل التشفير إشارة ) مطلوب للحصول على البيانات من أجل تناوب عنصر النظام لضمان دقة تسجيل شدة الضوء في كل موقف الزاوي من التناوب في الفترة .
6 - نظم التحكم ومعالجة البيانات
الكمبيوتر و التحكم في البرمجيات : السيطرة على مصدر الضوء ، آلية التناوب ( السرعة ، والموقف ) ، كاشف جمع العينات ، مثل جميع الأجهزة النقالة . تنفيذ تسلسل قياس ورصد البيانات في الوقت الحقيقي .
معالجة البيانات والنمذجة البرمجيات : الحصول على البيانات الأصلية من شدة الضوء من خلال خوارزمية معقدة عكس مولر عناصر المصفوفة . ثم ، فإن النموذج الفيزيائي للبصريات من العينات التي تم إنشاؤها من قبل المستخدم ، و المعلمات من النموذج ( سمك ، ن ، ك ، خشونة ، والتوجه من المحور البلوري ، وما إلى ذلك ) يتم الحصول عليها من خلال تركيب حساب مصفوفة مولر و قياس مولر مصفوفة .