白光干涉光谱分析是目前白光干涉测量的一个重要方向,此项技术主要是利用光谱仪将对条纹的测量转变成为对不同波长光谱的测量。通过分析被测物体的光谱特性,就能够得到相应的长度信息和形貌信息。相比于白光扫描干涉术,它不需要大量的扫描过程,因此提高了测量效率,而且也减小了环境对它的影响。此项技术能够测量距离、位移、块状材料的群折射率以及多层薄膜厚度。白干干涉光谱法是基于频域干涉的理论,采用白光作为宽波段光源,经过分光棱镜,被分成两束光,这两束光分别入射到参考镜和被测物体,反射回来后经过分光棱镜合成后,由色散元件分光至探测器,记录频域上的干涉信号。此光谱信号包含了被测表面的信息,如果此时被测物体是薄膜,则薄膜的厚度也包含在这光谱信号当中。这样就把白光干涉的精度和光谱测量的速度结合起来,形成了一种精度高而且速度快的测量方法。总的来说,白光干涉膜厚仪是一种在薄膜厚度测量领域广泛应用的仪器。本地膜厚仪零售价格
白光干涉测量技术,也被称为光学低相干干涉测量技术,使用的是低相干的宽谱光源,例如发光二极管、超辐射发光二极管等。同所有的光学干涉原理一样,白光干涉同样是通过观察干涉图样的变化来分析干涉光程差的变化,进而通过各种解调方案实现对待测物理量的测量。采用宽谱光源的优点是由于白光光源的相干长度很小(一般为几微米到几十微米之间),所有波长的零级干涉条纹重合于主极大值,即中心条纹,与零光程差的位置对应。中心零级干涉条纹的存在使测量有了一个可靠的位置的参考值,从而只用一个干涉仪即可实现对被测物理量的测量,克服了传统干涉仪无法实现测量的缺点。同时,相比于其他测量技术,白光干涉测量方法还具有对环境不敏感、抗干扰能力强、测量的动态范围大、结构简单和成本低廉等优点。目前,经过几十年的研究与发展,白光干涉技术在膜厚、压力、应变、温度、位移等等测量领域已经得到广泛的应用。测量膜厚仪测厚度白光干涉膜厚测量技术可以通过对干涉图像的分析实现对薄膜的缺陷检测和分析。
作为重要元件,薄膜通常以金属、合金、化合物、聚合物等为主要基材,品类涵盖了光学膜、电隔膜、阻隔膜、保护膜、装饰膜等多种功能性薄膜,广泛应用于现代光学、电子、医疗、能源、建材等技术领域。常用薄膜的厚度范围从纳米级到微米级不等。纳米和亚微米级薄膜主要是基于干涉效应调制的光学薄膜,包括各种增透增反膜、偏振膜、干涉滤光片和分光膜等。部分薄膜经过特殊工艺处理后还具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等特性,对于通讯、显示、存储等领域内光学仪器的质量起决定性作用,例如平面显示器使用的ITO镀膜、太阳能电池表面的SiO2减反射膜等。微米级以上的薄膜以工农业薄膜为主,多使用聚酯材料,具有易改性、可回收、适用范围广等特点。例如6微米厚度以下的电容器膜,20微米厚度以下的大部分包装印刷用薄膜,25~38微米厚的建筑玻璃贴膜及汽车贴膜,以及25~65微米厚度的防伪标牌及拉线胶带等。微米级薄膜利用其良好的延展性、密封性、绝缘性等特性遍及食品包装、表面保护、磁带基材、感光储能等应用市场,加工速度快,市场占比高。
基于表面等离子体共振传感的测量方案,利用共振曲线的三个特征参量半高宽、—共振角和反射率小值,通过反演计算得到待测金属薄膜的厚度。该测量方案可同时得到金属薄膜的介电常数和厚度,操作方法简单。我们利用Kretschmann型结构的表面等离子体共振实验系统,测得金膜在入射光波长分别为632.8nm和652.1nm时的共振曲线,由此得到金膜的厚度为55.2nm。由于该方案是一种强度测量方案,测量精度受环境影响较大,且测量结果存在多值性的问题,所以我们进一步对偏振外差干涉的改进方案进行了理论分析,根据P光和S光之间相位差的变化实现厚度测量。白光干涉膜厚测量技术可以实现对薄膜的非接触式测量。
薄膜是一种特殊的微结构,在电子学、摩擦学、现代光学等领域得到了广泛应用,因此薄膜的测试技术变得越来越重要。尤其是在厚度这一特定方向上,尺寸很小,基本上都是微观可测量的。因此,在微纳测量领域中,薄膜厚度的测试是一个非常重要且实用的研究方向。在工业生产中,薄膜的厚度直接影响薄膜是否能正常工作。在半导体工业中,膜厚的测量是硅单晶体表面热氧化厚度以及平整度质量控制的重要手段。薄膜的厚度会影响其电磁性能、力学性能和光学性能等,因此准确地测量薄膜的厚度成为一种关键技术。白光干涉膜厚仪需要进行校准和选择合适的标准样品,以保证测量结果的准确性。膜厚仪答疑解惑
白光干涉膜厚测量技术可以实现对薄膜厚度的在线检测和自动控制。本地膜厚仪零售价格
本文主要以半导体锗和贵金属金两种材料为对象,研究了白光干涉法、表面等离子体共振法和外差干涉法实现纳米级薄膜厚度准确测量的可行性。由于不同材料薄膜的特性不同,所适用的测量方法也不同。半导体锗膜具有折射率高,在通信波段(1550nm附近)不透明的特点,选择采用白光干涉的测量方法;而厚度更薄的金膜的折射率为复数,且能激发明显的表面等离子体效应,因而可借助基于表面等离子体共振的测量方法;为了进一步改善测量的精度,论文还研究了外差干涉测量法,通过引入高精度的相位解调手段,检测P光与S光之间的相位差提升厚度测量的精度。本地膜厚仪零售价格