光谱拟合法易于测量具有应用领域 ,由于使用了迭代算法,因此该方法的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。膜厚仪的干涉测量能力较高,可以提供精确和可信的膜层厚度测量结果。苏州膜厚仪设备生产
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—共振角、半高宽和反射率小值,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。国产膜厚仪经销批发白光干涉膜厚测量技术可以在不同环境下进行测量;
自上世纪60年代起 ,利用X及β射线、近红外光源开发的在线薄膜测厚系统广泛应用于西方先进国家的工业生产线中。20世纪70年代后,为满足日益增长的质检需求,电涡流、电磁电容、超声波、晶体振荡等多种膜厚测量技术相继问世。90年代中期,随着离子辅助、离子束溅射、磁控溅射、凝胶溶胶等新型薄膜制备技术取得巨大突破,以椭圆偏振法和光度法为展示的光学检测技术以高精度、低成本、轻便环保、高速稳固为研发方向不断迭代更新,迅速占领日用电器及工业生产市场,并发展出依据用户需求个性化定制产品的能力。其中,对于市场份额占比较大的微米级薄膜,除要求测量系统不仅具有百纳米级的测量准确度及分辨力以外,还要求测量系统在存在不规则环境干扰的工业现场下,具备较高的稳定性和抗干扰能力。
根据以上分析可知 ,白光干涉时域解调方案的优点是:①能够实现测量;②抗干扰能力强,系统的分辨率与光源输出功率的波动,光源的波长漂移以及外界环境对光纤的扰动等因素无关;③测量精度与零级干涉条纹的确定精度以及反射镜的精度有关;④结构简单,成本较低。但是,时域解调方法需要借助扫描部件移动干涉仪一端的反射镜来进行相位补偿,所以扫描装置的分辨率将影响系统的精度。采用这种解调方案的测量分辨率一般是几个微米,达到亚微米的分辨率,主要受机械扫描部件的分辨率和稳定性限制。文献[46]所报道的位移扫描的分辨率可以达到0.54μm。当所测光程差较小时,F-P腔前后表面干涉峰值相距很近,难以区分,此时时域解调方案的应用受到限制。白光干涉膜厚测量技术可以实现对薄膜的快速测量和分析 。
在初始相位为零的情况下 ,当被测光与参考光之间的光程差为零时,光强度将达到最大值。为探测两个光束之间的零光程差位置,需要精密Z向运动台带动干涉镜头作垂直扫描运动或移动载物台,垂直扫描过程中,用探测器记录下干涉光强,可得白光干涉信号强度与Z向扫描位置(两光束光程差)之间的变化曲线。干涉图像序列中某波长处的白光信号强度随光程差变化示意图,曲线中光强极大值位置即为零光程差位置,通过零过程差位置的精密定位,即可实现样品表面相对位移的精密测量;通过确定最大值对应的Z向位置可获得被测样品表面的三维高度。可测量大气压下薄膜厚度在1纳米到1毫米之间。薄膜干涉膜厚仪零售价格
随着技术的进步和应用领域的拓展,白光干涉膜厚仪的性能和功能将不断提高和扩展 。苏州膜厚仪设备生产
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面和被测物体,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。苏州膜厚仪设备生产