由于不同性质和形态的薄膜对系统的测量量程和精度的需求不相同,因而多种测量方法各有优缺,难以一概而论。将各测量特点总结所示,按照薄膜厚度的增加,适用的测量方式分别为椭圆偏振法、分光光度法、共聚焦法和干涉法。对于小于1μm的较薄薄膜,白光干涉轮廓仪的测量精度较低,分光光度法和椭圆偏振法较适合。而对于小于200nm的薄膜,由于透过率曲线缺少峰谷值,椭圆偏振法结果更加可靠。基于白光干涉原理的光学薄膜厚度测量方案目前主要集中于测量透明或者半透明薄膜,通过使用不同的解调技术处理白光干涉的图样,得到待测薄膜厚度。本章在详细研究白光干涉测量技术的常用解调方案、解调原理及其局限性的基础上,分析得到了常用的基于两个相邻干涉峰的白光干涉解调方案不适用于极短光程差测量的结论。在此基础上,我们提出了基于干涉光谱单峰值波长移动的白光干涉测量解调技术。通过测量反射光的干涉来计算膜层厚度,利用膜层与底材的反射率和相位差来实现测量。薄膜膜厚仪成本价
光纤白光干涉测量使用的是宽谱光源。在选择光源时,需要重点考虑光源的输出光功率和中心波长的稳定性。由于本文所设计的解调系统是通过测量干涉峰值的中心波长移动来实现的,因此光源中心波长的稳定性对实验结果会产生很大的影响。实验中我们选择使用由INPHENIX公司生产的SLED光源,相对于一般的宽带光源具有输出功率高、覆盖光谱范围宽等优点。该光源采用+5V的直流供电,标定中心波长为1550nm,且其输出功率在一定范围内可调。驱动电流可以达到600mA。本地膜厚仪市场价格可测量大气压下薄膜厚度在1纳米到1毫米之间。
使用了迭代算法的光谱拟合法,其优缺点在很大程度上取决于所选择的算法。随着各种全局优化算法的引入,遗传算法和模拟退火算法等新算法被用于薄膜参数的测量。其缺点是不够实用,该方法需要一个较好的薄膜的光学模型(包括色散系数、吸收系数、多层膜系统),但是在实际测试过程中,薄膜的色散和吸收的公式通常不准确,尤其是对于多层膜体系,建立光学模型非常困难,无法用公式准确地表示出来。在实际应用中只能使用简化模型,因此,通常全光谱拟合法不如极值法有效。另外该方法的计算速度慢也不能满足快速计算的要求。
由于不同性质和形态的薄膜对系统的测量量程和精度的需求不尽相同,因而多种测量方法各有优缺,难以一概而论。按照薄膜厚度的增加,适用的测量方式分别为椭圆偏振法、分光光度法、共聚焦法和干涉法。对于小于1μm的较薄薄膜,白光干涉轮廓仪的测量精度较低,分光光度法和椭圆偏振法较适合。而对于小于200nm的薄膜,由于透过率曲线缺少峰谷值,椭圆偏振法结果更可靠。基于白光干涉原理的光学薄膜厚度测量方案目前主要集中于测量透明或者半透明薄膜,通过使用不同的解调技术处理白光干涉的图样,得到待测薄膜厚度。本章在详细研究白光干涉测量技术的常用解调方案、解调原理及其局限性的基础上,分析得到了常用的基于两个相邻干涉峰的白光干涉解调方案不适用于极短光程差测量的结论。在此基础上,我们提出了基于干涉光谱单峰值波长移动的白光干涉测量解调技术。该仪器的工作原理是通过测量反射光的干涉来计算膜层厚度,基于反射率和相位差。
由于不同性质和形态的薄膜对测量量程和精度的需求不相同,因此多种测量方法各有优缺点,难以笼统评估。测量特点总结如表1-1所示,针对薄膜厚度不同,适用的测量方法分别为椭圆偏振法、分光光度法、共聚焦法和干涉法。对于小于1μm的薄膜,白光干涉轮廓仪的测量精度较低,分光光度法和椭圆偏振法较为适用;而对于小于200nm的薄膜,椭圆偏振法结果更可靠,因为透过率曲线缺少峰谷值。光学薄膜厚度测量方案目前主要集中于测量透明或半透明薄膜。通过使用不同的解调技术处理白光干涉的图样,可以得到待测薄膜厚度。本章详细研究了白光干涉测量技术的常用解调方案、解调原理及其局限性,并得出了基于两个相邻干涉峰的白光干涉解调方案不适用于极短光程差测量的结论。在此基础上,提出了一种基于干涉光谱单峰值波长移动的白光干涉测量解调技术。精度高的白光干涉膜厚仪通常采用Michelson干涉仪的结构。高精度膜厚仪销售价格
随着技术的不断进步和应用领域的扩展,白光干涉膜厚仪的性能和功能将得到进一步提高。薄膜膜厚仪成本价
在纳米量级薄膜的各项相关参数中,薄膜材料的厚度是薄膜设计和制备过程中的重要参数,是决定薄膜性质和性能的基本参量之一,它对于薄膜的力学、光学和电磁性能等都有重要的影响[3]。但是由于纳米量级薄膜的极小尺寸及其突出的表面效应,使得对其厚度的准确测量变得困难。经过众多科研技术人员的探索和研究,新的薄膜厚度测量理论和测量技术不断涌现,测量方法实现了从手动到自动,有损到无损测量。由于待测薄膜材料的性质不同,其适用的厚度测量方案也不尽相同。对于厚度在纳米量级的薄膜,利用光学原理的测量技术应用。相比于其他方法,光学测量方法因为具有精度高,速度快,无损测量等优势而成为主要的检测手段。其中具有代表性的测量方法有干涉法,光谱法,椭圆偏振法,棱镜耦合法等。薄膜膜厚仪成本价