測量膜厚儀性價比高

來源: 發(fā)布時間:2024-04-16

白光干涉的分析方法利用白光干涉感知空間位置的變化,從而得到被測物體的信息。它是在單色光相移干涉術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。單色光相移干涉術(shù)利用光路使參考光和被測表面的反射光發(fā)生干涉,再使用相移的方法調(diào)制相位,利用干涉場中光強的變化計算出其每個數(shù)據(jù)點的初始相位,但是這樣得到的相位是位于(-π,+π]間,所以得到的是不連續(xù)的相位。因此,需要進行相位展開使其變?yōu)檫B續(xù)相位。再利用高度與相位的信息求出被測物體的表面形貌。單色光相移法具有測量速度快、測量分辨力高、對背景光強不敏感等優(yōu)點。但是,由于單色光干涉無法確定干涉條紋的零級位置。因此,在相位解包裹中無法得到相位差的周期數(shù),所以只能假定相位差不超過一個周期,相當于測試表面的相鄰高度不能超過四分之一波長。這就限制了其測量的范圍,使它只能測試連續(xù)結(jié)構(gòu)或者光滑表面結(jié)構(gòu)。光路長度越長,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。測量膜厚儀性價比高

光譜擬合法易于應用于測量,但由于使用了迭代算法,因此其優(yōu)缺點在很大程度上取決于所選擇的算法。隨著遺傳算法、模擬退火算法等全局優(yōu)化算法的引入,被用于測量薄膜參數(shù)。該方法需要一個較好的薄膜光學模型(包括色散系數(shù)、吸收系數(shù)、多層膜系統(tǒng)),但實際測試過程中薄膜的色散和吸收的公式通常不準確,特別是對于多層膜體系,建立光學模型非常困難,無法用公式準確地表示出來。因此,通常使用簡化模型,全光譜擬合法在實際應用中不如極值法有效。此外,該方法的計算速度慢,不能滿足快速計算的要求。國產(chǎn)膜厚儀銷售價格白光干涉膜厚測量技術(shù)可以在不同環(huán)境下進行測量;

光學測厚方法結(jié)合了光學、機械、電子和計算機圖像處理技術(shù),以光波長為測量基準,從原理上保證了納米級的測量精度。由于光學測厚是非接觸式的測量方法,因此被用于精密元件表面形貌及厚度的無損測量。針對薄膜厚度的光學測量方法,可以按照光吸收、透反射、偏振和干涉等不同光學原理分為分光光度法、橢圓偏振法、干涉法等多種測量方法。不同的測量方法各有優(yōu)缺點和適用范圍。因此,有一些研究采用了多通道式復合測量法,結(jié)合多種測量方法,例如橢圓偏振法和光度法結(jié)合的光譜橢偏法,彩色共焦光譜干涉和白光顯微干涉的結(jié)合法等。

極值法求解過程計算簡單,速度快,同時能確定薄膜的多個光學常數(shù)并解決多值性問題,測試范圍廣,但沒有考慮薄膜均勻性和基底色散的因素,因此精度不夠高。此外,由于受曲線擬合精度的限制,該方法對膜厚的測量范圍有要求,通常用于測量薄膜厚度大于200納米且小于10微米的情況,以確保光譜信號中的干涉波峰數(shù)適當。全光譜擬合法是基于客觀條件或基本常識來設(shè)置每個擬合參數(shù)上限、下限,并為該區(qū)域的薄膜生成一組或多組光學參數(shù)及厚度的初始值,引入適合的色散模型,再通過麥克斯韋方程組的推導得到結(jié)果。該方法能判斷預設(shè)的初始值是否為要測量的薄膜參數(shù),建立評價函數(shù)來計算透過率/反射率與實際值之間的偏差。只有當計算出的透過率/反射率與實際值之間的偏差很小時,我們才能認為預設(shè)的初始值就是要測量的薄膜參數(shù)。Michelson干涉儀的光路長度支配了精度。

薄膜是一種特殊的二維材料,由分子、原子或離子沉積在基底表面形成。近年來,隨著材料科學和鍍膜技術(shù)的不斷發(fā)展,厚度在納米量級(幾納米到幾百納米范圍內(nèi))的薄膜研究和應用迅速增加。與體材料相比,納米薄膜的尺寸很小,表面積與體積的比值增大,因而表面效應所表現(xiàn)出來的性質(zhì)非常突出,對于光學性質(zhì)和電學性質(zhì)等具有許多獨特的表現(xiàn)。納米薄膜在傳統(tǒng)光學領(lǐng)域中的應用越來越廣,尤其是在光通訊、光學測量、傳感、微電子器件、醫(yī)學工程等領(lǐng)域有更為廣闊的應用前景。它可測量大氣壓下1納米到1毫米范圍內(nèi)的薄膜厚度。膜厚儀主要功能與優(yōu)勢

可以配合不同的軟件進行分析和數(shù)據(jù)處理,例如建立數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。測量膜厚儀性價比高

基于表面等離子體共振傳感的測量方案,利用共振曲線的三個特征參量半高寬、—共振角和反射率小值,通過反演計算得到待測金屬薄膜的厚度。該測量方案可同時得到金屬薄膜的介電常數(shù)和厚度,操作方法簡單。我們利用Kretschmann型結(jié)構(gòu)的表面等離子體共振實驗系統(tǒng),測得金膜在入射光波長分別為632.8nm和652.1nm時的共振曲線,由此得到金膜的厚度為55.2nm。由于該方案是一種強度測量方案,測量精度受環(huán)境影響較大,且測量結(jié)果存在多值性的問題,所以我們進一步對偏振外差干涉的改進方案進行了理論分析,根據(jù)P光和S光之間相位差的變化實現(xiàn)厚度測量。測量膜厚儀性價比高