該文主要研究了以半導(dǎo)體鍺和貴金屬金兩種材料為對(duì)象,，實(shí)現(xiàn)納米級(jí)薄膜厚度準(zhǔn)確測(cè)量的可行性，主要涉及三種方法,，分別是白光干涉法,、表面等離子體共振法和外差干涉法。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,。對(duì)于折射率高，在通信波段（1550nm附近）不透明的半導(dǎo)體鍺膜,，選擇采用白光干涉的測(cè)量方法,；而對(duì)于厚度更薄的金膜，其折射率為復(fù)數(shù),，且能夠激發(fā)表面等離子體效應(yīng),，因此采用基于表面等離子體共振的測(cè)量方法。為了進(jìn)一步提高測(cè)量精度,，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)手段并檢測(cè)P光和S光之間的相位差來(lái)提高厚度測(cè)量的精度。它可測(cè)量大氣壓下1納米到1毫米范圍內(nèi)的薄膜厚度,。原裝膜厚儀

在納米量級(jí)薄膜的各項(xiàng)相關(guān)參數(shù)中,，薄膜材料的厚度是薄膜設(shè)計(jì)和制備過(guò)程中的重要參數(shù)，是決定薄膜性質(zhì)和性能的基本參量之一,，它對(duì)于薄膜的力學(xué),、光學(xué)和電磁性能等都有重要的影響[3]。但是由于納米量級(jí)薄膜的極小尺寸及其突出的表面效應(yīng),，使得對(duì)其厚度的準(zhǔn)確測(cè)量變得困難,。經(jīng)過(guò)眾多科研技術(shù)人員的探索和研究，新的薄膜厚度測(cè)量理論和測(cè)量技術(shù)不斷涌現(xiàn),，測(cè)量方法實(shí)現(xiàn)了從手動(dòng)到自動(dòng),，有損到無(wú)損測(cè)量,。由于待測(cè)薄膜材料的性質(zhì)不同，其適用的厚度測(cè)量方案也不盡相同,。對(duì)于厚度在納米量級(jí)的薄膜,，利用光學(xué)原理的測(cè)量技術(shù)應(yīng)用。相比于其他方法,，光學(xué)測(cè)量方法因?yàn)榫哂芯雀?，速度快，無(wú)損測(cè)量等優(yōu)勢(shì)而成為主要的檢測(cè)手段,。其中具有代表性的測(cè)量方法有干涉法，光譜法,，橢圓偏振法,，棱鏡耦合法等。高速膜厚儀推薦廠家廣泛應(yīng)用于電子,、半導(dǎo)體,、光學(xué)、化學(xué)等領(lǐng)域,，為研究和開(kāi)發(fā)提供了有力的手段,。

目前，應(yīng)用的顯微干涉方式主要有Mirau顯微干涉和Michelson顯微干涉兩張方式,。在Mirau型顯微干涉結(jié)構(gòu),，在該結(jié)構(gòu)中物鏡和被測(cè)樣品之間有兩塊平板，一個(gè)是涂覆有高反射膜的平板作為參考鏡,，另一塊涂覆半透半反射膜的平板作為分光棱鏡,，由于參考鏡位于物鏡和被測(cè)樣品之間，從而使物鏡外殼更加緊湊,，工作距離相對(duì)而言短一些,，其倍率一般為10-50倍，Mirau顯微干涉物鏡參考端使用與測(cè)量端相同顯微物鏡,，因此沒(méi)有額外的光程差,。是常用的方法之一。

光具有相互疊加的特性,，發(fā)生干涉的兩束光在一些地方振動(dòng)加強(qiáng),，而在另一些地方振動(dòng)減弱，并產(chǎn)生規(guī)則的明暗交替變化,。干涉測(cè)量需要滿(mǎn)足三個(gè)相干條件：頻率一致,、振動(dòng)方向一致、相位差穩(wěn)定一致,。與激光光源相比,，白光光源的相干長(zhǎng)度較短,，通常在幾微米到幾十微米內(nèi)。白光干涉的條紋有一個(gè)固定的位置,，對(duì)應(yīng)于光程差為零的平衡位置,，并在該位置白光輸出光強(qiáng)度具有最大值。通過(guò)探測(cè)光強(qiáng)最大值,，可以實(shí)現(xiàn)樣品表面位移的精密測(cè)量,。白光垂直掃描干涉、白光反射光譜等技術(shù),，具有抗干擾能力強(qiáng),、穩(wěn)定性好、動(dòng)態(tài)范圍大,、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，并廣泛應(yīng)用于薄膜三維形貌測(cè)量和薄膜厚度精密測(cè)量等領(lǐng)域,。光路長(zhǎng)度越長(zhǎng),，儀器分辨率越高，但也越容易受到干擾因素的影響,，需要采取降噪措施,。

在激光慣性約束核聚變實(shí)驗(yàn)中，靶丸的物性參數(shù)和幾何參數(shù)是靶丸制備工藝改進(jìn)和仿真模擬核聚變實(shí)驗(yàn)過(guò)程的基礎(chǔ),，因此如何對(duì)靶丸多個(gè)參數(shù)進(jìn)行高精度,、同步、無(wú)損的綜合檢測(cè)是激光慣性約束核聚變實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵問(wèn)題,。以上各種薄膜厚度及折射率的測(cè)量方法各有利弊,，但針對(duì)本文實(shí)驗(yàn)，仍然無(wú)法滿(mǎn)足激光核聚變技術(shù)對(duì)靶丸參數(shù)測(cè)量的高要求,，靶丸參數(shù)測(cè)量存在以下問(wèn)題：不能對(duì)靶丸進(jìn)行破壞性切割測(cè)量,，否則，被破壞后的靶丸無(wú)法用于于下一步工藝處理或者打靶實(shí)驗(yàn),；需要同時(shí)測(cè)得靶丸的多個(gè)參數(shù),，不同參數(shù)的單獨(dú)測(cè)量，無(wú)法提供靶丸制備和核聚變反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生的結(jié)構(gòu)變化現(xiàn)象和規(guī)律,，并且效率低下,、沒(méi)有統(tǒng)一的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。靶丸屬于自支撐球形薄膜結(jié)構(gòu),，曲面應(yīng)力大,、難展平的特點(diǎn)導(dǎo)致靶丸與基底不能完全貼合，在微區(qū)內(nèi)可看作類(lèi)薄膜結(jié)構(gòu),。白光干涉膜厚儀廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體,、光學(xué),、電子、化學(xué)等領(lǐng)域,，為研究和開(kāi)發(fā)提供了有力的手段,。高精度膜厚儀哪個(gè)品牌好

高精度的白光干涉膜厚儀通常采用Michelson干涉儀的結(jié)構(gòu)。原裝膜厚儀

對(duì)同一靶丸相同位置進(jìn)行白光垂直掃描干涉,，建立靶丸的垂直掃描干涉裝置,，通過(guò)控制光學(xué)輪廓儀的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)干涉物鏡在垂直方向上的移動(dòng),，從而測(cè)量到光線穿過(guò)靶丸后反射到參考鏡與到達(dá)基底直接反射回參考鏡的光線之間的光程差,，顯然，當(dāng)一束平行光穿過(guò)靶丸后,，偏離靶丸中心越遠(yuǎn)的光線,，測(cè)量到的有效壁厚越大,，其光程差也越大，但這并不表示靶丸殼層的厚度,，存在誤差，穿過(guò)靶丸中心的光線測(cè)得的光程差才對(duì)應(yīng)靶丸的上,、下殼層的厚度,。原裝膜厚儀