薄膜作為一種特殊的微結(jié)構(gòu),近年來在電子學,、摩擦學,、現(xiàn)代光學得到了廣泛的應用,薄膜的測試技術(shù)變得越來越重要,。尤其是在厚度這一特定方向上,,尺寸很小,基本上都是微觀可測量,。因此,在微納測量領(lǐng)域中,,薄膜厚度的測試是一個非常重要而且很實用的研究方向,。在工業(yè)生產(chǎn)中,薄膜的厚度直接關(guān)系到薄膜能否正常工作,。在半導體工業(yè)中,,膜厚的測量是硅單晶體表面熱氧化厚度以及平整度質(zhì)量控制的重要手段,。薄膜的厚度影響薄膜的電磁性能、力學性能和光學性能等,,所以準確地測量薄膜的厚度成為一種關(guān)鍵技術(shù),。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應用于太陽能電池中的薄膜光學參數(shù)測量。寶山區(qū)膜厚儀制造公司
光纖白光干涉測量使用的是寬譜光源,。光源的輸出光功率和中心波長的穩(wěn)定性是光源選取時需要重點考慮的參數(shù),。論文所設(shè)計的解調(diào)系統(tǒng)是通過檢測干涉峰值的中心波長的移動實現(xiàn)的,所以光源中心波長的穩(wěn)定性將對實驗結(jié)果產(chǎn)生很大的影響,。實驗中我們所選用的光源是由INPHENIX公司生產(chǎn)的SLED光源,,相對于一般的寬帶光源具有輸出功率高、覆蓋光譜范圍寬等特點,。該光源采用+5V的直流供電,,標定中心波長為1550nm,且其輸出功率在一定范圍內(nèi)是可調(diào)的,,驅(qū)動電流可以達到600mA,。新余膜厚儀市場價格白光干涉膜厚測量技術(shù)可以實現(xiàn)對薄膜的三維成像和分析。
論文所研究的鍺膜厚度約300nm,,導致其白光干涉輸出光譜只有一個干涉峰,,此時常規(guī)基于相鄰干涉峰間距解調(diào)的方案(如峰峰值法等)將不再適用。為此,,我們提出了一種基于單峰值波長移動的白光干涉測量方案,,并設(shè)計搭建了膜厚測量系統(tǒng)。溫度測量實驗結(jié)果表明,,峰值波長與溫度變化之間具有良好的線性關(guān)系,。利用該測量方案,我們測得實驗用鍺膜的厚度為338.8nm,,實驗誤差主要來自于溫度控制誤差和光源波長漂移,。論文通過對納米級薄膜厚度的測量方案研究,實現(xiàn)了對鍺膜和金膜的厚度測量,。論文主要的創(chuàng)新點是提出了白光干涉單峰值波長移動的解調(diào)方案,,并將其應用于極短光程差的測量。
論文主要以半導體鍺和貴金屬金兩種材料為對象,,研究了白光干涉法,、表面等離子體共振法和外差干涉法實現(xiàn)納米級薄膜厚度準確測量的可行性。由于不同材料薄膜的特性不同,,所適用的測量方法也不同,。半導體鍺膜具有折射率高,在通信波段(1550nm附近)不透明的特點,,選擇采用白光干涉的測量方法,;而厚度更薄的金膜的折射率為復數(shù),,且能激發(fā)的表面等離子體效應,因而可借助基于表面等離子體共振的測量方法,;為了進一步改善測量的精度,,論文還研究了外差干涉測量法,通過引入高精度的相位解調(diào)手段,,檢測P光與S光之間的相位差提升厚度測量的精度,。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以實現(xiàn)對不同材料的薄膜進行測量。
靶丸殼層折射率,、厚度及其分布參數(shù)是激光慣性約束聚變(ICF)物理實驗中非常關(guān)鍵的參數(shù),,精密測量靶丸殼層折射率、厚度及其分布對ICF精密物理實驗研究具有非常重要的意義,。由于靶丸尺寸微?。▉喓撩琢考墸⒔Y(jié)構(gòu)特殊(球形結(jié)構(gòu)),、測量精度要求高,,如何實現(xiàn)靶丸殼層折射率及其厚度分布的精密測量是靶參數(shù)測量技術(shù)研究中重要的研究內(nèi)容。本論文針對靶丸殼層折射率及厚度分布的精密測量需求,,開展了基于白光干涉技術(shù)的靶丸殼層折射率及厚度分布測量技術(shù)研究,。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應用于光學傳感器中的薄膜厚度測量。寶山區(qū)膜厚儀制造公司
白光干涉膜厚測量技術(shù)可以通過對干涉圖像的分析實現(xiàn)對薄膜的表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)測量,。寶山區(qū)膜厚儀制造公司
利用包絡(luò)線法計算薄膜的光學常數(shù)和厚度,,但目前看來包絡(luò)法還存在很多不足,包絡(luò)線法需要產(chǎn)生干涉波動,,要求在測量波段內(nèi)存在多個干涉極值點,,且干涉極值點足夠多,精度才高,。理想的包絡(luò)線是根據(jù)聯(lián)合透射曲線的切點建立的,,在沒有正確方法建立包絡(luò)線時,通常使用拋物線插值法建立,,這樣造成的誤差較大,。包絡(luò)法對測量對象要求高,如果薄膜較薄或厚度不足情況下,,會造成干涉條紋減少,,干涉波峰個數(shù)較少,要利用干涉極值點建立包絡(luò)線就越困難,,且利用拋物線插值法擬合也很困難,,從而降低該方法的準確度。其次,,薄膜吸收的強弱也會影響該方法的準確度,,對于吸收較強的薄膜,隨干涉條紋減少,,極大值與極小值包絡(luò)線逐漸匯聚成一條曲線,,該方法就不再適用。因此,,包絡(luò)法適用于膜層較厚且弱吸收的樣品,。寶山區(qū)膜厚儀制造公司