論文所研究的鍺膜厚度約300nm,，導(dǎo)致其白光干涉輸出光譜只有一個(gè)干涉峰,，此時(shí)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(zhǎng)移動(dòng)的白光干涉測(cè)量方案,，并設(shè)計(jì)搭建了膜厚測(cè)量系統(tǒng),。溫度測(cè)量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，峰值波長(zhǎng)與溫度變化之間具有良好的線性關(guān)系,。利用該測(cè)量方案,，我們測(cè)得實(shí)驗(yàn)用鍺膜的厚度為338.8nm，實(shí)驗(yàn)誤差主要來(lái)自于溫度控制誤差和光源波長(zhǎng)漂移,。論文通過(guò)對(duì)納米級(jí)薄膜厚度的測(cè)量方案研究,，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鍺膜和金膜的厚度測(cè)量。論文主要的創(chuàng)新點(diǎn)是提出了白光干涉單峰值波長(zhǎng)移動(dòng)的解調(diào)方案,，并將其應(yīng)用于極短光程差的測(cè)量,。白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)薄膜的大范圍測(cè)量和分析。靜安區(qū)膜厚儀主要功能與優(yōu)勢(shì)

論文主要以半導(dǎo)體鍺和貴金屬金兩種材料為對(duì)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(shí)現(xiàn)納米級(jí)薄膜厚度準(zhǔn)確測(cè)量的可行性。由于不同材料薄膜的特性不同,，所適用的測(cè)量方法也不同,。半導(dǎo)體鍺膜具有折射率高，在通信波段（1550nm附近）不透明的特點(diǎn),，選擇采用白光干涉的測(cè)量方法；而厚度更薄的金膜的折射率為復(fù)數(shù),，且能激發(fā)明顯的表面等離子體效應(yīng),，因而可借助基于表面等離子體共振的測(cè)量方法；為了進(jìn)一步改善測(cè)量的精度,，論文還研究了外差干涉測(cè)量法,，通過(guò)引入高精度的相位解調(diào)手段，檢測(cè)P光與S光之間的相位差提升厚度測(cè)量的精度,。威海膜厚儀品牌企業(yè)白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以通過(guò)對(duì)干涉圖像的分析實(shí)現(xiàn)對(duì)不同材料的薄膜的聯(lián)合測(cè)量和分析,。

光譜法是以光的干涉效應(yīng)為基礎(chǔ)的一種薄膜厚度測(cè)量方法，分為反射法和透射法兩類[12],。入射光在薄膜-基底-薄膜界面上的反射和透射會(huì)引起多光束干涉效應(yīng),，不同特性的薄膜材料的反射率和透過(guò)率曲線是不同的，并且在全光譜范圍內(nèi)與厚度之間是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,。因此,，根據(jù)這一光譜特性可以得到薄膜的厚度以及光學(xué)參數(shù),。光譜法的優(yōu)點(diǎn)是可以同時(shí)測(cè)量多個(gè)參數(shù)且可以有效的排除解的多值性，測(cè)量范圍廣,，是一種無(wú)損測(cè)量技術(shù),；缺點(diǎn)是對(duì)樣品薄膜表面條件的依賴性強(qiáng)，測(cè)量穩(wěn)定性較差,，因而測(cè)量精度不高,；對(duì)于不同材料的薄膜需要使用不同波段的光源等。目前,，這種方法主要應(yīng)用于有機(jī)薄膜的厚度測(cè)量,。

白光干涉光譜分析是目前白光干涉測(cè)量的一個(gè)重要方向，此項(xiàng)技術(shù)主要是利用光譜儀將對(duì)條紋的測(cè)量轉(zhuǎn)變成為對(duì)不同波長(zhǎng)光譜的測(cè)量,。通過(guò)分析被測(cè)物體的光譜特性,，就能夠得到相應(yīng)的長(zhǎng)度信息和形貌信息。相比于白光掃描干涉術(shù),，它不需要大量的掃描過(guò)程,，因此提高了測(cè)量效率，而且也減小了環(huán)境對(duì)它的影響,。此項(xiàng)技術(shù)能夠測(cè)量距離,、位移、塊狀材料的群折射率以及多層薄膜厚度,。白干干涉光譜法是基于頻域干涉的理論,，采用白光作為寬波段光源，經(jīng)過(guò)分光棱鏡,，被分成兩束光,，這兩束光分別入射到參考面和被測(cè)物體，反射回來(lái)后經(jīng)過(guò)分光棱鏡合成后,，由色散元件分光至探測(cè)器,，記錄頻域上的干涉信號(hào)。此光譜信號(hào)包含了被測(cè)表面的信息,，如果此時(shí)被測(cè)物體是薄膜,，則薄膜的厚度也包含在這光譜信號(hào)當(dāng)中。這樣就把白光干涉的精度和光譜測(cè)量的速度結(jié)合起來(lái),，形成了一種精度高而且速度快的測(cè)量方法,。白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以應(yīng)用于激光加工中的薄膜吸收率測(cè)量。

確定靶丸折射率及厚度的算法,，由于干涉光譜信號(hào)與膜的光參量直接相關(guān),，這里主要考慮光譜分析的方法根據(jù)測(cè)量膜的反射或透射光譜進(jìn)行分析計(jì)算，可獲得膜的厚度,、折射率等參數(shù),。根據(jù)光譜信號(hào)分析計(jì)算膜折射率及厚度的方法主要有極值法和包絡(luò)法,、全光譜擬合法。極值法測(cè)量膜厚度主要是根據(jù)薄膜反射或透射光譜曲線上的波峰的位置來(lái)計(jì)算,，對(duì)于弱色散介質(zhì),，折射率為恒定值，根據(jù)兩個(gè)或兩個(gè)以上的極大值點(diǎn)的位置,，求得膜的光學(xué)厚度,，若已知膜折射率即可求解膜的厚度；對(duì)于強(qiáng)色散介質(zhì),，首先利用極值點(diǎn)求出膜厚度的初始值,。薄膜厚度是一恒定不變值，可根據(jù)極大值點(diǎn)位置的光學(xué)厚度關(guān)系式獲得入射波長(zhǎng)和折射率的對(duì)應(yīng)關(guān)系,，再依據(jù)薄膜材質(zhì)的色散特性,，引入合適的色散模型，常用的色散模型有cauchy模型,、Selimeier模型,、Lorenz模型等，利用折射率與入射波長(zhǎng)的關(guān)系式,，通過(guò)二乘法擬合得到色散模型的系數(shù),，即可解得任意入射波長(zhǎng)下的折射率。白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以對(duì)薄膜的表面和內(nèi)部進(jìn)行聯(lián)合測(cè)量和分析,。朝陽(yáng)區(qū)膜厚儀量大從優(yōu)

白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜薄膜結(jié)構(gòu)的測(cè)量,。靜安區(qū)膜厚儀主要功能與優(yōu)勢(shì)

在初始相位為零的情況下，當(dāng)被測(cè)光與參考光之間的光程差為零時(shí),，光強(qiáng)度將達(dá)到最大值,。為探測(cè)兩個(gè)光束之間的零光程差位置，需要精密Z向運(yùn)動(dòng)臺(tái)帶動(dòng)干涉鏡頭作垂直掃描運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)載物臺(tái),，垂直掃描過(guò)程中,，用探測(cè)器記錄下干涉光強(qiáng)，可得白光干涉信號(hào)強(qiáng)度與Z向掃描位置（兩光束光程差）之間的變化曲線,。干涉圖像序列中某波長(zhǎng)處的白光信號(hào)強(qiáng)度隨光程差變化示意圖，曲線中光強(qiáng)極大值位置即為零光程差位置,，通過(guò)零過(guò)程差位置的精密定位,，即可實(shí)現(xiàn)樣品表面相對(duì)位移的精密測(cè)量；通過(guò)確定最大值對(duì)應(yīng)的Z向位置可獲得被測(cè)樣品表面的三維高度,。靜安區(qū)膜厚儀主要功能與優(yōu)勢(shì)