由于不同性質(zhì)和形態(tài)的薄膜對(duì)系統(tǒng)的測(cè)量量程和精度的需求不盡相同,,因而多種測(cè)量方法各有優(yōu)缺,難以一概而論,。按照薄膜厚度的增加,,適用的測(cè)量方式分別為橢圓偏振法、分光光度法,、共聚焦法和干涉法,。對(duì)于小于1μm的較薄薄膜,白光干涉輪廓儀的測(cè)量精度較低,,分光光度法和橢圓偏振法較適合,。而對(duì)于小于200nm的薄膜,由于透過率曲線缺少峰谷值,,橢圓偏振法結(jié)果更加可靠,。基于白光干涉原理的光學(xué)薄膜厚度測(cè)量方案目前主要集中于測(cè)量透明或者半透明薄膜,,通過使用不同的解調(diào)技術(shù)處理白光干涉的圖樣,,得到待測(cè)薄膜厚度。本章在詳細(xì)研究白光干涉測(cè)量技術(shù)的常用解調(diào)方案,、解調(diào)原理及其局限性的基礎(chǔ)上,,分析得到了常用的基于兩個(gè)相鄰干涉峰的白光干涉解調(diào)方案不適用于極短光程差測(cè)量的結(jié)論,。在此基礎(chǔ)上,我們提出了基于干涉光譜單峰值波長(zhǎng)移動(dòng)的白光干涉測(cè)量解調(diào)技術(shù),??膳浜喜煌能浖M(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析,如建立數(shù)據(jù)庫(kù),、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等,。納米級(jí)膜厚儀檢測(cè)
薄膜材料的厚度在納米級(jí)薄膜的各項(xiàng)相關(guān)參數(shù)中,是制備和設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的參量,,也是決定薄膜性質(zhì)和性能的關(guān)鍵參量之一,。然而,由于其極小尺寸及表面效應(yīng)的影響,,納米級(jí)薄膜的厚度準(zhǔn)確測(cè)量變得困難??蒲屑夹g(shù)人員通過不斷的探索研究,,提出了新的薄膜厚度測(cè)量理論和技術(shù),并將測(cè)量方法從手動(dòng)到自動(dòng),、有損到無(wú)損等不斷改進(jìn),。對(duì)于不同性質(zhì)的薄膜,其適用的厚度測(cè)量方案也不相同,。在納米級(jí)薄膜中,,采用光學(xué)原理的測(cè)量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)精度高、速度快,、無(wú)損測(cè)量等優(yōu)點(diǎn),,成為主要的檢測(cè)手段。典型的測(cè)量方法包括橢圓偏振法,、干涉法,、光譜法、棱鏡耦合法等,。蘇州膜厚儀行情可測(cè)量大氣壓下薄膜厚度在1納米到1毫米之間,。
在對(duì)目前常用的白光干涉測(cè)量方案進(jìn)行比較研究后發(fā)現(xiàn),當(dāng)兩個(gè)干涉光束的光程差非常小導(dǎo)致干涉光譜只有一個(gè)峰時(shí),,基于相鄰干涉峰間距的解調(diào)方案不再適用,。因此,我們提出了一種基于干涉光譜單峰值波長(zhǎng)移動(dòng)的測(cè)量方案,,適用于極小光程差,。這種方案利用干涉光譜的峰值波長(zhǎng)會(huì)隨光程差變化而周期性地出現(xiàn)紅移和藍(lán)移,當(dāng)光程差在較小范圍內(nèi)變化時(shí),,峰值波長(zhǎng)的移動(dòng)與光程差成正比,。我們?cè)诠饫w白光干涉溫度傳感系統(tǒng)上驗(yàn)證了這一測(cè)量方案,,并成功測(cè)量出光纖端面半導(dǎo)體鍺薄膜的厚度。實(shí)驗(yàn)表明,,鍺膜厚度為一定值,,與臺(tái)階儀測(cè)量結(jié)果存在差異是由于薄膜表面本身并不光滑,臺(tái)階儀的測(cè)量結(jié)果只能作為參考值,。誤差主要來自光源的波長(zhǎng)漂移和溫度誤差,。
白光光譜法具有測(cè)量范圍大、連續(xù)測(cè)量時(shí)波動(dòng)范圍小的優(yōu)點(diǎn),,可以解決干涉級(jí)次模糊識(shí)別的問題,。但在實(shí)際測(cè)量中,由于誤差,、儀器誤差和擬合誤差等因素的影響,,干涉級(jí)次的測(cè)量精度仍然受到限制,會(huì)出現(xiàn)干擾級(jí)次的誤判和干擾級(jí)次的跳變現(xiàn)象,。這可能導(dǎo)致計(jì)算得出的干擾級(jí)次m值與實(shí)際譜峰干涉級(jí)次m'(整數(shù))之間存在誤差,。因此,本文設(shè)計(jì)了以下校正流程圖,,基于干涉級(jí)次的連續(xù)特性得到了靶丸殼層光學(xué)厚度的準(zhǔn)確值,。同時(shí),給出了白光干涉光譜測(cè)量曲線,。廣泛應(yīng)用于電子,、半導(dǎo)體、光學(xué),、化學(xué)等領(lǐng)域,,為研究和開發(fā)提供了有力的手段。
基于白光干涉光譜單峰值波長(zhǎng)移動(dòng)的鍺膜厚度測(cè)量方案研究:在對(duì)比研究目前常用的白光干涉測(cè)量方案的基礎(chǔ)上,,我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩干涉光束的光程差非常小導(dǎo)致其干涉光譜只有一個(gè)干涉峰時(shí),,常用的基于兩相鄰干涉峰間距的解調(diào)方案不再適用。為此,,我們提出了適用于極小光程差并基于干涉光譜單峰值波長(zhǎng)移動(dòng)的測(cè)量方案,。干涉光譜的峰值波長(zhǎng)會(huì)隨著光程差的增大出現(xiàn)周期性的紅移和藍(lán)移,當(dāng)光程差在較小范圍內(nèi)變化時(shí),,峰值波長(zhǎng)的移動(dòng)與光程差成正比,。根據(jù)這一原理,搭建了光纖白光干涉溫度傳感系統(tǒng)對(duì)這一測(cè)量解調(diào)方案進(jìn)行驗(yàn)證,,得到了光纖端面半導(dǎo)體鍺薄膜的厚度,。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示鍺膜的厚度為,與臺(tái)階儀測(cè)量結(jié)果存在,這是因?yàn)楸∧け砻姹旧聿⒉还饣?,臺(tái)階儀的測(cè)量結(jié)果只能作為參考值,。鍺膜厚度測(cè)量誤差主要來自光源的波長(zhǎng)漂移和溫度控制誤差。當(dāng)光路長(zhǎng)度增加,,儀器的分辨率越高,,也越容易受到靜態(tài)振動(dòng)等干擾因素的影響,需采取一些減小噪聲的措施,。防水膜厚儀大概價(jià)格多少
操作需要一定的專業(yè)基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn),,需要進(jìn)行充分的培訓(xùn)和實(shí)踐。納米級(jí)膜厚儀檢測(cè)
白光干涉在零光程差處,,出現(xiàn)零級(jí)干涉條紋(在零級(jí)處,,各波長(zhǎng)光的干涉亮條紋都重合,因而零級(jí)條紋呈白色),,隨著光程差的增加,,光源譜寬范圍內(nèi)的每條譜線各自形成的干涉條紋之間互有偏移,疊加的整體效果使條紋對(duì)比度下降,。測(cè)量精度高,,可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量,采用白光干涉原理的測(cè)量系統(tǒng)的抗干擾能力強(qiáng),動(dòng)態(tài)范圍大,,具有快速檢測(cè)和結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)。普通的激光干涉與白光干涉之間雖然有差別,,但也有很多的共同之處,。可以說,,白光干涉實(shí)際上就是將白光看作一系列理想的單色光在時(shí)域上的相干疊加,,在頻域上觀察到的就是不同波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的干涉光強(qiáng)變化曲線。納米級(jí)膜厚儀檢測(cè)