干涉测量法是基于光的干涉原理实现对薄膜厚度测量的光学方法,是一种高精度的测量技术。采用光学干涉原理的测量系统一般具有结构简单,成本低廉,稳定性好,抗干扰能力强,使用范围广等优点。对于大多数的干涉测量任务,都是通过薄膜表面和基底表面之间产生的干涉条纹的形状和分布规律,来研究干涉装置中待测物理量引入的光程差或者是位相差的变化,从而达到测量目的。光学干涉测量方法的测量精度可达到甚至优于纳米量级,而利用外差干涉进行测量,其精度甚至可以达到10-3nm量级。根据所使用光源的不同,干涉测量方法又可以分为激光干涉测量和白光干涉测量两大类。激光干涉测量的分辨率更高,但是不能实现对静态信号的测量,只能测量输出信号的变化量或者是连续信号的变化,即只能实现相对测量。而白光干涉是通过对干涉信号中心条纹的有效识别来实现对物理量的测量,是一种测量方式,在薄膜厚度的测量中得到了广泛的应用。精度高的白光干涉膜厚仪通常采用Michelson干涉仪的结构。品牌膜厚仪生产商
在对目前常用的白光干涉测量方案进行比较研究后发现,当两个干涉光束的光程差非常小导致干涉光谱只有一个峰时,基于相邻干涉峰间距的解调方案不再适用。因此,我们提出了一种基于干涉光谱单峰值波长移动的测量方案,适用于极小光程差。这种方案利用干涉光谱的峰值波长会随光程差变化而周期性地出现红移和蓝移,当光程差在较小范围内变化时,峰值波长的移动与光程差成正比。我们在光纤白光干涉温度传感系统上验证了这一测量方案,并成功测量出光纤端面半导体锗薄膜的厚度。实验表明,锗膜厚度为一定值,与台阶仪测量结果存在差异是由于薄膜表面本身并不光滑,台阶仪的测量结果只能作为参考值。误差主要来自光源的波长漂移和温度误差。国内膜厚仪源头直供厂家在半导体、光学、电子、化学等领域广泛应用,有助于研究和开发新产品。
常用白光垂直扫描干涉系统的原理:入射的白光光束通过半反半透镜进入到显微干涉物镜后,被分光镜分成两部分,一个部分入射到固定参考镜,一部分入射到样品表面,当参考镜表面和样品表面的反射光通过分光镜后,再次汇聚发生干涉,干涉光通过透镜后,利用电荷耦合器(CCD)可探测整个视场内双白光光束的干涉图像。利用Z向精密位移台带动干涉镜头或样品台Z向扫描,可获得一系列干涉图像。根据干涉图像序列中对应点的光强随光程差变化曲线,可得该点的Z向相对位移;然后,由CCD图像中每个像素点光强最大值对应的Z向位置获得被测样品表面的三维形貌。
膜厚仪是一种用于测量薄膜厚度的仪器,它的测量原理主要是通过光学或物理方法来实现的。在导电薄膜中,膜厚仪具有广泛的应用,可以用于实时监测薄膜的厚度变化,从而保证薄膜的质量和性能。膜厚仪的测量原理主要有两种:一种是光学方法,通过测量薄膜对光的反射、透射或干涉来确定薄膜的厚度;另一种是物理方法,通过测量薄膜对射线或粒子的散射或吸收来确定薄膜的厚度。这两种方法都有各自的优缺点,可以根据具体的应用场景来选择合适的测量原理。在导电薄膜中,膜厚仪可以用于实时监测薄膜的厚度变化。导电薄膜通常用于各种电子器件中,如晶体管、太阳能电池等。薄膜的厚度对器件的性能有着重要的影响,因此需要对薄膜的厚度进行精确的控制和监测。膜厚仪可以实时测量薄膜的厚度变化,及时发现问题并进行调整,从而保证薄膜的质量和性能。此外,膜厚仪还可以用于薄膜的质量检测和分析。通过对薄膜的厚度进行测量,可以了解薄膜的均匀性、表面平整度等质量指标,为薄膜的生产和加工提供重要的参考数据。膜厚仪还可以用于研究薄膜的光学、电学等性能,为薄膜材料的研发和应用提供支持它可测量大气压下1纳米到1毫米范围内的薄膜厚度。
该文主要研究了以半导体锗和贵金属金两种材料为对象,实现纳米级薄膜厚度准确测量的可行性,主要涉及三种方法,分别是白光干涉法、表面等离子体共振法和外差干涉法。由于不同材料薄膜的特性不同,所适用的测量方法也不同。对于折射率高,在通信波段(1550nm附近)不透明的半导体锗膜,选择采用白光干涉的测量方法;而对于厚度更薄的金膜,其折射率为复数,且能够激发表面等离子体效应,因此采用基于表面等离子体共振的测量方法。为了进一步提高测量精度,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并检测P光和S光之间的相位差来提高厚度测量的精度。白光干涉膜厚仪需要校准,标准样品的选择和使用至关重要。防水膜厚仪制造公司
操作需要一定的专业技能和经验,需要进行充分的培训和实践。品牌膜厚仪生产商
常用的白光垂直扫描干涉系统的原理是:入射的白光光束通过半反半透镜进入到显微干涉物镜,被分光镜分成两部分,一部分入射到固定的参考镜,另一部分入射到样品表面,当参考镜表面和样品表面的反射光再次汇聚后,发生干涉,干涉光通过透镜后,利用电荷耦合器(CCD)探测双白光光束的干涉图像。通过Z向精密位移台带动干涉镜头或样品台Z向扫描,获得一系列干涉图像。根据干涉图像序列中对应点的光强随光程差变化曲线,可得该点的Z向相对位移;然后,通过CCD图像中每个像素点光强最大值对应的Z向位置,可测量被测样品表面的三维形貌。该系统具有高分辨率和高灵敏度等特点,广泛应用于微观表面形貌测量和薄膜厚度测量等领域。品牌膜厚仪生产商