白光反射光譜法簡介
白光反射光譜法（White Light Reflectance Spectroscopy, WLRS）是一種觀測寬帶光束 (可見光，可見光/近紅外光)，在塗佈待測物的基板 (Substrate) 表面反射後，因不同深度造成相位差，而產生的光譜干涉條紋。與典型反射干涉光譜法 (Reflectometric Interference Spectroscopy, RIfS) 的差異在於，WLRS 底部是用矽基板 (Si Substrate)，而不是透明基板，成本較傳統方式也更低。
基於上述理由，白光反射光譜法 WLRS 更適合當今主流的微電子處理 (Microelectronic Processes)相關應用，用來測量表面塗層、沈積層薄膜的厚度。如，微流體生物晶片，半導體、光電產業的相關製程的膜厚測量應用。而且，WLRS方法，可以在無須移動光學組件的狀況下，進行多層、多樣品的即時分析。更重要的是，測量的條件，不會因此增加儀器的複雜性與設置成本。
白光反射光譜膜厚儀
白光反射光譜儀，主要是由反射探頭、光纖、燈源、光譜儀所組成。反射探頭中心是一束光纖，光纖的外圍有六根光纖，導入燈源的照明光線，將光線傳遞到待測物表面，反射的光線，則由被這六根直徑相同的光纖所包圍的中央光纖，傳送到光譜儀，對矽基板上的薄膜、沈積層進行膜厚測量。
光線穿透單層或多層具有不同折射率的半透明薄膜、沈積層之後，到達具有中等反射率的矽基板。然後被矽基板反射之後，被中央的光纖蒐集。而在不同波長帶有干涉條紋的光譜，被光譜儀吸收測量。
WLRS 原理
光譜儀測得干涉條紋的數量和形狀，取決於半透明薄膜的厚度和折射率，根據這些材料的特有特性，實測材料不同厚度的反射光譜，並透過擬合演算法(比如,萊文貝格－馬夸特、人工智慧演算法)，跟反射方程式擬合。之後只需要將測量結果套用方程式，就可以非常快速準確測得鍍層、沈積層的厚度，讓白光反射光譜儀得以應用在即時監控的實驗，或者生產線的監控用途。比如，監控生物功能換能感測器上的生物反應，或半導體、光電材料製程的即時監控。
雙層薄膜白光反射方程式 – 在空氣與基板間，有兩層薄膜。總能量為 E。
ni 為第i層的折射率 (0 空氣；1 上層薄膜；2 下層薄膜；3 矽基板)，di為厚度，λ為波長。
應用
- 矽晶圓厚度測試
- 太陽能板多層膜厚測量
- 微機電矽薄膜測量
- 基板折射率測量
- 藝術品古文物表面半透明樹脂塗層
- 平面映射掃描圖
- 揮發性有機化合物VOC感測器
- 揮發性有機化合物會與一些高分子聚合物產生溶脹(swell)反應，如，聚甲基丙烯酸羥乙酯（PHEMA）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），還包括聚甲基丙烯酸異丁酯（PIBMA）。透過偵測這些半透明聚合物的膜厚變化，便可測得VOC的濃度。
- 生物感測晶片上的生物反應監測
感測晶片的原理，是基於化學活化、生物功能化、生物分子結合反應的原理，讓矽基板上的二氧化矽鍍層被三乙氧基矽烷(APTES)進行化學活化，使其具有物理吸附能力，以吸附 γ-globulins 免疫球蛋白。利用 WLRS即時監控蛋白質層的厚度。