262薄膜厚度和消光系数的透射光谱测量方法项目完成单位：国家建筑材料测试中心 项目完成人：刘元新鲍亚楠 孙宏娟 王廷籍摘 要 本文提出薄膜厚度和消光系数的标准曲线测量法，论述了方法的测量原理和测量程序。
该法的膜厚的测量范围为~80nm 到2000nm ；膜厚的测量误差大约为±13nm 。
关键词 薄膜、厚度、消光自洁净玻璃的自洁净性能、低幅射玻璃的低幅射性能都与其膜层的厚度、折射率和消光系数有着密切的关系[1]。
近代微电子学装置，如成像传感器、太阳能电池、薄膜器件等都需要这些参数[2] 。
这些参数的数据是薄膜材料、薄膜器件设计的必不可少的基础性数据。
通常都是单独测量这些参数，薄膜厚度用原子力显微镜、石英震荡器、台阶仪、椭偏仪、干涉法来测量。
薄膜折射率的测量就比较麻烦，因为它是波长的函数，它可以用基于干涉、反射原理的方法测量。
从薄膜的吸收谱就可测量其消光系数。
显然，取得这些数据是很麻烦、很费时、成本也很高，特别是对于纳米级薄膜。
2000年，美国Princeton 等大学提出[2] ，从物理角度建立透射光谱模型，调整模型中的未知的参数，即薄膜厚度、折射率、消光系数，使透射光谱的理论曲线同实验曲线重合，这就同时取得薄膜的厚度、折射率、消光系数等数据。
他们用这种方法同时测量了“玻璃-薄膜” 系统的薄膜的厚度、折射率、消光系数等数据。
显然，这是取得这些数据的简便、快速、低成本的方法，是这领域的一个发展趋势。
镀膜玻璃的透射光谱既包含玻璃参数的信息，也包含薄膜参数的信息，如果能从中解析出薄膜参数的信息，也就得到了薄膜参数的测量值，这就是透过光谱法测量薄膜参数的基本思路。
本文基于这个基本思路提出测量薄膜参数的另一方法，姑且称为标准曲线法，方法的原理是基于这样的实验现象，即薄膜的吸收越强，镀膜玻璃的透过率越低；在薄膜吸收的光谱区内，薄膜越厚，镀膜玻璃的透过率也越低；这就是说，镀膜玻璃在指定波长λ处的透过率T 是薄膜厚度t 和薄膜消光系数κ的函数，),,(λκt T T =但镀膜玻璃透过率和薄膜参数有什么函数关系？这就是本文要研究的问题。
文章编号:100525630(2007)0620090205用透射法测量单层薄膜的折射率Ξ蒋卫敏1,潘雪丰2,陶卫东2(1.宁波大学科学技术学院,浙江宁波315211;2.宁波大学理学院,浙江宁波315211) 摘要:根据单层薄膜透射率的表达式,提出了一种用透射法测量薄膜折射率的新方法。
按照该方法,通过测量p 光和s 光在相同入射角下的透射率,可以计算得到薄膜的折射率。
在测量中考虑了影响测量结果的两个方面,从而减少了实验误差。
在波长为532nm 的激光照射下,采用该法测得MgF 2薄膜的折射率为1.379±0.005,相对误差小于0.4%。
关键词:单层薄膜;折射率;透射率中图分类号:O 436.3 文献标识码:AMeasuring the refraction index of single thin film by transmission methodJIANG Wei 2min 1,PAN Xue 2feng 2,TAO Wei 2dong 2(1.College of Science and Technology ,Ningbo University ,Ningbo 315211,China ;(2.Faculty of Science ,Ningbo University ,Ningbo 315211,China ) Abstract :Based on the expression of transmittance of single thin film ,we provided a new way to measure refractive index of single thin film .According to the method ,the transmittance of the p 2polarized light and the s 2polarized light was measured at the same angle ,then worked out the solution of the refractive index .At the experiment ,two aspects which influenced the measuring result had been considered ,consequently reduced the experimental error .It was found out that the refraction index of MgF 2thin film was 1.379±0.005at the wavelength of 532nm ,and the relative error was less than 0.4%.Key words :single thin film ;reflectivity ;transmittance1 引 言近年来,在光电子技术领域中,光学薄膜的制备与研究已引起了人们越来越多的关注[1～3]。
