优化分析
椭偏探测器分析
Psi、Delta、扫描与敏感性分析
本页覆盖 Psi 与 Delta。该组探测器用于厚度敏感性、折射率敏感性、角度选择和偏振响应分析。当前软件不把 Psi / Delta 暴露为直接优化目标，标准流程是 Run -> Sweep -> Results。
对应结果页：
前置条件
| 条件 | 当前要求 |
|---|---|
| 探测器启用 | 在 Optics > Ellipsometry 中勾选 Psi (Ψ)、Delta (Δ) |
| 结构相干性 | 全结构相干；存在非相干层时结果无效 |
| 入射角 | 通常使用斜入射；是否敏感依结构而定 |
| 分析入口 | Run 与 Run Sweep |
| 优化入口 | 当前无 Psi / Delta 直接目标 |
适用场景
| 场景 | 主要问题 | 推荐扫描 |
|---|---|---|
| 膜厚敏感性分析 | 厚度变化是否能被稳定区分 | thickness |
材料 n / k 敏感性分析 | 折射率实部或虚部变化是否能被区分 | n、k |
| 双折射膜响应分析 | nExt / kExt 变化是否显著改变响应 | nExt、kExt |
| 入射角选择 | 哪个角度区间对参数变化更敏感 | incidentAngle |
| 吸收膜、导电膜分析 | 幅值变化与相位变化是否足够显著 | thickness、k、incidentAngle |
| 多层参数区分度分析 | 两个参数变化是否会产生混叠 | thickness + incidentAngle、thickness + k |
基线模型
结构
该示例沿用 ITO + Substrate 基线结构，并保持结构相干。椭偏分析的目标是比较 ITO 厚度和入射角对 Psi / Delta 的影响。
光学参数
| 项目 | 设置 |
|---|---|
| Wavelength Sampling | Sweep |
| 波长范围 | 400-900 nm |
| 步长 | 10 nm |
| Incident Angle | 65° |
| pRatio | 0.5 |
| 探测器 | Reflectance、Psi、Delta |
该设置用于建立一组可稳定读取的 Psi / Delta 光谱。65° 是该示例中有效的起始角度，不代表通用最佳角度。
单参数扫描
扫描设置
| 参数 | From | To | Step |
|---|---|---|---|
structure/ITO/thickness | 20 | 120 | 20 |
Psi 线图
该图保留完整波长轴。不同厚度下，Psi 曲线出现明显峰谷位移和局部尖峰变化。单参数线图适合读取：
- 峰谷位置是否随厚度移动
- 哪些波段的响应最敏感
- 曲线差异是整体平移还是局部形变
若不同厚度曲线基本重叠，该变量对 Psi 的区分度不足。
Psi 热图
热图把 wavelength 与 ITO thickness 组成二维平面。适合读取：
- 敏感条带所在波段
- 参数变化后峰谷轨迹是否连续
- 哪些厚度区间对
Psi的影响更平滑
热图适合识别敏感窗口。后续如果只关心少数工作波长，可再回到线图确认局部细节。
双参数扫描
扫描设置
| 参数 | From | To | Step |
|---|---|---|---|
structure/ITO/thickness | 20 | 120 | 20 |
optics/incidentAngle | 45 | 75 | 10 |
Delta 热图
该图固定 550 nm，横轴为 ITO thickness，纵轴为 incidentAngle。适合读取：
- 角度提升后，
Delta是否进入高敏感区 - 厚度变化与角度变化是否产生同向或反向影响
- 是否存在稳定的参数识别窗口
该示例中，65-75° 区间对 Delta 更敏感，低角度区间颜色分布更平缓。角度扫描的作用是寻找区分度更高的工作点。
Psi 与 Delta 的读法
| 结果量 | 主要读图重点 | 常见用途 |
|---|---|---|
Psi | 幅值比变化、峰谷移动、局部抬升或下降 | 厚度敏感性、幅值响应分析 |
Delta | 相位差变化、拐点、局部跳变 | 角度选择、相位敏感区定位 |
Psi 与 Delta 应联读。若只看单一结果量，容易把不同参数变化误判为同类响应。
推荐扫描顺序
| 目标 | 推荐顺序 |
|---|---|
| 厚度敏感性 | Psi 线图 → Psi 热图 → Delta 检查 |
| 角度选择 | Delta 双参数热图 → Psi 线图 → Reflectance 回查 |
n / k 敏感性 | 单参数扫描 n 或 k → 比较 Psi / Delta 的变化强度 |
| 多参数区分度 | 分别做单参数扫描 → 再做双参数扫描比较混叠 |
与 RTA 和优化器的关系
| 项目 | 当前状态 |
|---|---|
Psi / Delta 直接优化 | 未支持 |
optics 变量作为优化变量 | 当前 UI 未暴露 |
R / T / A 回查 | 推荐执行 |
椭偏分析之后，建议回到 基本光学结果 检查同一组参数变化是否同时显著改变 R / T / A。这一步用于区分“椭偏敏感”与“系统级性能敏感”。
结论边界
- 当前软件适合
Psi / Delta预测、角度敏感性分析和参数区分度分析。 - 当前软件不应表述为实测椭偏数据自动反演平台。
- 存在非相干层时，
Psi / Delta结果不应继续解读。
案例入口
具体结构与完整流程见 Case Studies。后续案例将覆盖膜厚敏感性、导电膜椭偏响应、吸收膜参数区分度和双折射膜响应。
下一步
若问题转向局部能流、局部吸收或场增强位置，继续阅读 深度探测器分析。