[发明专利]一种用于提高超薄金属薄膜测试灵敏度的测试方法

摘要

本发明提出了一种用于提高超薄金属薄膜测试灵敏度的测试方法。该方法基于传统的椭圆偏振光谱测试方法，在待测超薄金属样品表面增加由高折射率材料构成的三棱镜，并且该三棱镜靠近金属薄膜的表面镀有低折射率的介质薄膜。测试时将该部件中镀有介质薄膜面与超薄金属薄膜接触，三棱镜另外两个面为光的入射端面和出射端面，当三棱镜顶角与椭圆偏振光入射角满足一定条件时，三棱镜内的入射光会在镀有介质薄膜的端面上发生全反射，从而在一定厚度的介质薄膜内形成倏逝波；当波矢满足表面等离子体激发条件时，倏逝波能够激发金属表面的等离子体，提高椭圆偏振光反射光对相位变化的灵敏度，最终提高测试超薄金属厚度时的测试灵敏度。该方法操作简便，避免了传统Otto结构测试需要不断移动三棱镜来寻找合适空隙层的不足，十分有利于快速测量超薄金属薄膜以及金属薄膜在原子层级的厚度变化。

主权项

一种用于提高超薄金属薄膜测试灵敏度的测试方法，其特征在于：所述的测试结构由折射率为的等腰三棱镜(1)，折射率为的介质薄膜(2)，金属薄膜(3)，玻璃基底(4) ，椭偏仪起偏器端(5)和椭偏仪检偏器端(6)组成；测试时，表面镀有介质薄膜的等腰三棱镜置于金属薄膜之上，调整椭偏仪起偏器端与检偏器端相对于水平面法线的夹角和；入射光经过等腰三棱镜并在靠近介质薄膜的端面形成全反射后从三棱镜的另外一个面出射，全反射引发的倏逝波与金属表面的等离子体耦合提高光反射后相位变化的灵敏度，反射光被椭偏仪检偏器接收并分析出射光与入射光s偏振与p偏振反射率比值，从而获得金属薄膜的相关信息。