FTIR 鏡面反射與薄膜晶圓分析指南
薄膜、晶圓、鍍層、金屬表面與光學元件的 FTIR 分析，需要依反射面、入射角、偏振、膜厚、基材、表面平整度與是否需要 ATR option 選擇光路。實際規格、角度範圍、窗片或晶體材質、樣品尺寸、溫控條件與主機相容性，仍需以 PIKE、ICL、Harrick 或相關原廠型錄為準。
薄膜與晶圓先看基材、膜厚與光路
同樣是薄膜或晶圓，可能需要 ATR、鏡面反射、外反射、掠角反射、變角反射、Brewster angle 或偏振附件。金屬基材上的超薄膜、矽晶圓上的薄膜、透明基材上的塗層與粗糙表面，適合的光路可能完全不同。
選擇附件時，應先確認樣品是否有穩定反射面、膜厚範圍、基材反射性、表面平整度、是否需要偏振，以及樣品是否能承受接觸壓力。若需要比較不同角度或不同反射條件，可從 PIKE VeeMAX III、Harrick VariGATR 與特殊光學附件方向開始評估；若問題是薄膜透射量測中的干涉條紋、角度依賴或 Brewster's Angle 條件，則可評估 Harrick Brewster's Angle Sample Holder。
反射模式初步分流
| 量測方向 | 常見樣品 | 判斷重點 |
|---|---|---|
| Specular / external reflection | 平整塊狀固體表面，或金屬 / 高反射基材上的平整薄膜與鍍層。後者常涉及 reflection-absorption 或 transflection 類型的雙通過路徑。 | 表面平整度、反射率、入射角、偏振、膜厚與基材影響（查看反射附件型錄）。 |
| Grazing angle reflection | 金屬類高反射基材上的超薄膜、表面層、單分子層。 | 需要特定入射角與偏振條件，對樣品平整度與光路定位要求高。其他基材可再評估變角反射、Brewster angle 或 ATR 方向。 |
| Variable angle reflection | 需要比較角度依賴、薄膜干涉或表面光學特性的樣品。 | 角度範圍、樣品大小、偏振與分析方法。研究型多角度量測可比較 PIKE VeeMAX III。 |
| Brewster angle / variable-angle transmission | 透明或半透明薄膜、需要降低干涉條紋影響，或希望在指定角度下觀察薄膜透射訊號的樣品。 | 需確認薄膜基材、角度設定、偏振條件與 holder 尺寸。可評估 Harrick Brewster's Angle Sample Holder。 |
| ATR for film / wafer | 可與晶體接觸的薄膜、塗層、晶圓表面或表面處理樣品。 | 接觸壓力、晶體材質、樣品平整度與平台配置。薄膜表面層可評估 grazing angle ATR 與 Harrick VariGATR。 |
鏡面反射、漫反射與 ATR 的差異
鏡面反射依賴明確反射面，適合平整、具有反射特性的固體表面或薄膜基材。漫反射多用於粉末、顆粒或粗糙表面；ATR 則需要樣品與晶體形成穩定接觸。
樣品表面若過度粗糙、粉末狀或沒有穩定反射面，鏡面反射結果可能不穩。樣品若不能壓在晶體上、可能刮傷晶體，或接觸後會改變表面狀態，ATR 也未必是第一選擇。此時可依表面型態回到 DRIFTS、穿透式 holder、特殊光學或反射附件重新分流。
部分變角平台或薄膜 / 晶圓附件，可支援外反射、掠角反射，也可能透過 ATR option 切換到變角 ATR。例如 PIKE VeeMAX III 是變角鏡面反射平台，也可搭配 ATR option；Harrick VariGATR 則常被放在薄膜、晶圓與 grazing angle ATR 的應用脈絡中理解。閱讀產品頁時，應留意主光路、可選配置與限制，避免把「薄膜分析」誤解成單一固定附件。