橢偏術(橢圓偏振光測量技術)的工作原理雖然建立在經典電磁理論上,但卻有原子層級的靈敏度.近年來,橢偏術有了新發展.橢圓偏振光譜把橢偏術從單波長測量擴展成光譜測量,既保存了原有特點: 如非破壞性測量、原子層靈敏度、設備相對簡單等,又增加了新內容和能力.第一,它從單波長變到多波長,可定出被測物質的色散關系,從而提供對電子能譜結構等的了解;第二, 由于它獲取更多信息,使橢偏術發展成為精細定量分析技術,可應用于測定空間非均勻分布、結構分析、界面分析及粗糙面分析等方面,不再必須用理想的體樣品或薄膜樣品了,可以對不均勻、各向異性、有結構的樣品進行較精細的分析。
我們近年來測量的橢偏光譜是在紫外及可見光范圍,波長為2600—8600 。儀器采用旋轉檢偏器式,不用1/4波片。
離子注入硅的損傷分布:半導體樣品在離子注入過程中引起輻照損傷,過去測定輻照損傷主要用背散射技術等,橢偏術也是一種近期發展起來檢測損傷的方法。過去,單波長橢偏術需要與剖層技術結合,才能定出損傷分布.近來我們采用橢偏光譜結合剖層技術,可更準確地定出As注入Si的損傷分布,并找出確定損傷分布的最合適波長,不是常用的6328 \dot{A},而是3600—5000 。另一方面,我們探索了不用剖層技術,單用橢偏光譜技術無損傷地確定損傷分布,即從橢偏參數的光譜分布推斷出損傷(無序度)的空間分布。結果表明是成功的。圖5是橢偏光譜測量結果及定出的損傷分布圖,并與背散射測量結果相比,兩者基本相符合。