نمایش مبدأ برای بیضی‌سنجی

'''الیپسومتری''' {{به انگلیسی|Ellipsometry}} روشی نوری (اپتیکی) برای مطالعه ویژگی‌های [[دی‌الکتریک]] [[لایه های نازک]] است.


در این روش با بررسی تغییرات [[قطبش]] نور بازتابیده از نمونه، می‌توان اطلاعاتی دربارهٔ لایه‌هایی که نازکتر از [[طول موج]] نور (حتی به اندازه یک لایه [[اتم|اتمی]]) است، بدست آورد. این اطلاعات می‌تواند شامل [[ریخت‌شناسی]]، [[ترکیب شیمیایی]]، [[زبری]]، ضخامت (عمق)، طبیعت کریستالی، [[غلظت آلایش]]، [[رسانایی الکتریکی]] و غیره باشد. نام الیپسومتری اشاره به این موضوع دارد که بیشتر حالتهای [[قطبش]]، [[بیضی|بیضی‌گون]] هستند. 

== اساس کار ==
[[پرونده:Ellipsometry setup.svg|400px|چپ|بندانگشتی|]]
الیپسومتری تغییر در [[قطبش]] در اثر بازتاب یا عبور (نور) را اندازه‌گیری می‌کند و آن را با مدلی از پیش تعیین شده مقایسه می‌کند. غالبا الیپسومتری در حالت بازتاب انجام می‌گیرد. ویژگی‌های یک ماده باعث می‌شود قطبش نور بازتابش‌یافته از آن تغییر کند. [[تابش الکترومغناطیسی]] با استفاده از یک منبع نوری انجام می‌شود و با یک [[:en:Polarizer|قطبش‌گر]]، قطبیده می‌شود. پس از بازتابش، نور با قطبش‌گر دیگری که آنالیزور نام دارد برخورد می‌کند و به [[حسگر]] می‌رسد. می‌توان از یک جبران‌کننده در راه تابش و بازتابش استفاده کرد. 

=== داده‌ها ===

[[زاویه تابش]] و بازتابش در این روش با هم برابرند. با تجزیه برداری نور قطبیده (polarized light)، نوری که قطبش آن موازی صفحه تابش (صفحه عمود بر نمونه) است، P و نوری که قطبش آن عمود بر صفحه تابش است S نام دارد و <math>r_s</math> و <math>r_p</math> ضرایب بازتاب این دو موج نوری هستند و الیپسومتری اندازه گیری دو پارامتر (<math>\Psi</math> و <math>\Delta</math>) ، محاسبه [[پارامترهای استوکس]] را امکانپذیر می کند:
<center>
:<math>\rho = \frac{r_p}{r_s} = \tan ( \Psi ) e^{i \Delta}</math>
</center>

<math>\tan \Psi</math> نسبت دامنه نور قطبیده p و s پس از بازتابش و <math>\Delta</math> جابجایی فاز بین دو نور قطبیده pو s است. 
=== آنالیز داده‌ها ===

الیپسومتری روشی غیرمستقیم برای اندازه‌گیری ویژگی‌هاست. بدین معنا که از روی <math>\Delta</math> و <math>\Psi</math> نمی‌توان یک‌راست خواص را بدست آورد مگر اینکه ماده [[همگن]] و [[همسان‌گردی|همسانگرد]] باشد.

== مزایا ==

الیپسومتری در مقایسه با روش اندازه‌گیری شدت بازتابش، مزایایی دارد:
* الیپسومتری دست کم دو پارامتر را برای یک طول موج طیف اندازه‌گیری می‌کند. با استفاده از الیپسومتری عمومی، می‌توان تا 16 پارامتر را برای یک طول موج بدست آورد.
* از آنجا که الیپسومتری تغییرات را (و نه مقدار مطلق) اندازه‌گیری می‌کند، نیازی به پرتو یا نمونه مرجع ندارد و ناپایداری‌های [[شدت نور]] از منبع یا جذب نور به وسیلهٔ هوا تأثیری بر آن ندارد.
* برای مطالعه مواد [[ناهمسان‌گردی|ناهمسانگرد]] این روش بسیار کارآمدتر از روش اندازه‌گیری شدت بازتابش است.

== جستارهای وابسته ==
*[[فهرست روش‌های آنالیز مواد]]

== منابع ==
{{پانویس}}
{{چپ‌چین}}
* R. M. A. Azzam and N. M. Bashara, ''Ellipsometry and Polarized Light'', Elsevier Science Pub Co (1987) {{ISBN|0-444-87016-4|en}}
* A. Roeseler, ''Infrared Spectroscopic Ellipsometry'', Akademie-Verlag, Berlin (1990), {{ISBN|3-05-500623-2|en}}
* H. G. Tompkins, ''A Users's Guide to Ellipsometry'', Academic Press Inc, London (1993), {{ISBN|0-12-693950-0|en}}
* H. G. Tompkins and W. A. McGahan, ''Spectroscopic Ellipsometry and Reflectometry'', John Wiley & Sons Inc (1999) {{ISBN|0-471-18172-2|en}}
* I. Ohlidal and D. Franta, ''Ellipsometry of Thin Film Systems'', in Progress in Optics, vol. 41, ed. E. Wolf, Elsevier, Amsterdam, 2000, pp. 181–282
* M. Schubert, ''Infrared Ellipsometry on semiconductor layer structures: Phonons, Plasmons, and Polaritons'', Series: Springer Tracts in Modern Physics, Vol. 209, Springer (2004), {{ISBN|3-540-23249-4|en}}
* H. G. Tompkins and E. A. Irene (Editors), ''Handbook of Ellipsometry'' William Andrews Publications, Norwich, NY (2005), {{ISBN|0-8155-1499-9|en}}
* H. Fujiwara, '' Spectroscopic Ellipsometry: Principles and Applications'', John Wiley & Sons Inc (2007), {{ISBN|0-470-01608-6|en}}
{{پایان چپ‌چین}}

[[رده:اندازه‌گیری نور]]
[[رده:رادیومتری]]
[[رده:طیف‌شناسی]]