膜厚儀是一種用于測量薄膜厚度的儀器,它的測量原理是通過光學(xué)干涉原理來實(shí)現(xiàn)的。在測量過程中,薄膜表面發(fā)生的光學(xué)干涉現(xiàn)象被用來計(jì)算出薄膜的厚度。具體來說,膜厚儀通過發(fā)射一束光線照射到薄膜表面,并測量反射光的干涉現(xiàn)象來確定薄膜的厚度。膜厚儀的測量原理非常精確和可靠,因此在許多領(lǐng)域都可以得到廣泛的應(yīng)用。首先,薄膜工業(yè)是膜厚儀的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一。在薄膜工業(yè)中,膜厚儀可以用來測量各種類型的薄膜,例如光學(xué)薄膜、涂層薄膜、導(dǎo)電薄膜等。通過膜厚儀的測量,可以確保生產(chǎn)出的薄膜具有精確的厚度和質(zhì)量,從而滿足不同行業(yè)的需求。其次,在電子行業(yè)中,膜厚儀也扮演著重要的角色。例如,在半導(dǎo)體制造過程中,膜厚儀可以用來測量各種薄膜層的厚度,以確保芯片的制造質(zhì)量和性能。此外,膜厚儀還可以應(yīng)用于顯示器件、光伏電池、電子元件等領(lǐng)域,為電子產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)提供關(guān)鍵的技術(shù)支持。除此之外,膜厚儀還可以在材料科學(xué)、化工、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域中發(fā)揮作用。例如,在材料科學(xué)研究中,膜厚儀可以用來測量不同材料的薄膜厚度,從而幫助科研人員了解材料的性能和特性。在化工生產(chǎn)中,膜厚儀可以用來監(jiān)測涂層薄膜的厚度,以確保產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性。精度高的白光干涉膜厚儀通常采用Michelson干涉儀的結(jié)構(gòu)。原裝膜厚儀行情
常用的白光垂直掃描干涉系統(tǒng)的原理是:入射的白光光束通過半反半透鏡進(jìn)入到顯微干涉物鏡,被分光鏡分成兩部分,一部分入射到固定的參考鏡,另一部分入射到樣品表面,當(dāng)參考鏡表面和樣品表面的反射光再次匯聚后,發(fā)生干涉,干涉光通過透鏡后,利用電荷耦合器(CCD)探測雙白光光束的干涉圖像。通過Z向精密位移臺(tái)帶動(dòng)干涉鏡頭或樣品臺(tái)Z向掃描,獲得一系列干涉圖像。根據(jù)干涉圖像序列中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的光強(qiáng)隨光程差變化曲線,可得該點(diǎn)的Z向相對(duì)位移;然后,通過CCD圖像中每個(gè)像素點(diǎn)光強(qiáng)最大值對(duì)應(yīng)的Z向位置,可測量被測樣品表面的三維形貌。該系統(tǒng)具有高分辨率和高靈敏度等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于微觀表面形貌測量和薄膜厚度測量等領(lǐng)域。高精度膜厚儀制作廠家白光干涉膜厚儀需要進(jìn)行校準(zhǔn)和選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)樣品,以保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
與激光光源相比以白光的寬光譜光源由于具有短相干長度的特點(diǎn)使得兩光束只有在光程差極小的情況下才能發(fā)生干涉因此不會(huì)產(chǎn)生干擾條紋。同時(shí)由于白光干涉產(chǎn)生的干涉條紋具有明顯的零光程差位置避免了干涉級(jí)次不確定的問題。本文以白光干涉原理為理論基礎(chǔ)對(duì)單層透明薄膜厚度測量尤其對(duì)厚度小于光源相干長度的薄膜厚度測量進(jìn)行了研究。首先從白光干涉測量薄膜厚度的原理出發(fā)、分別詳細(xì)闡述了白光干涉原理和薄膜測厚原理。接著在金相顯微鏡的基礎(chǔ)上構(gòu)建了垂直型白光掃描系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)中測試薄膜厚度的儀器并利用白光干涉原理對(duì)的位移量進(jìn)行了標(biāo)定。
通過基于表面等離子體共振傳感的測量方案,結(jié)合共振曲線的三個(gè)特征參數(shù),即共振角、半高寬和反射率小值,反演計(jì)算可以精確地得到待測金屬薄膜的厚度和介電常數(shù)。該方案操作簡單,利用Kretschmann型結(jié)構(gòu)的表面等離子體共振實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)即可得到共振曲線,從而得到金膜的厚度。由于該方案為一種強(qiáng)度測量方案,受環(huán)境影響較大,測量結(jié)果存在多值性問題,因此研究人員進(jìn)一步對(duì)偏振外差干涉的改進(jìn)方案進(jìn)行了理論分析,從P光和S光之間相位差的變化來實(shí)現(xiàn)厚度測量。白光干涉膜厚儀需要進(jìn)行校準(zhǔn),并選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)樣品。
白光干涉頻域解調(diào)顧名思義是在頻域分析解調(diào)信號(hào),測量裝置與時(shí)域解調(diào)裝置幾乎相同,只需把光強(qiáng)測量裝置換為CCD或者是光譜儀,接收到的信號(hào)是光強(qiáng)隨著光波長的分布。由于時(shí)域解調(diào)中接收到的信號(hào)是一定范圍內(nèi)所有波長的光強(qiáng)疊加,因此將頻譜信號(hào)中各個(gè)波長的光強(qiáng)疊加,即可得到與它對(duì)應(yīng)的時(shí)域接收信號(hào)。由此可見,頻域的白光干涉條紋不僅包含了時(shí)域白光干涉條紋的所有信息,還包含了時(shí)域干涉條紋中沒有的波長信息。在頻域干涉中,當(dāng)兩束相干光的光程差遠(yuǎn)大于光源的相干長度時(shí),仍可以在光譜儀上觀察到頻域干涉條紋。這是由于光譜儀內(nèi)部的光柵具有分光作用,能夠?qū)捵V光變成窄帶光譜,從而增加了光譜的相干長度。這一解調(diào)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)就是在整個(gè)測量系統(tǒng)中沒有使用機(jī)械掃描部件,從而在測量的穩(wěn)定性和可靠性上得到很大的提高。常見的頻域解調(diào)方法有峰峰值檢測法、傅里葉解調(diào)法以及傅里葉變換白光干涉解調(diào)法等。白光干涉膜厚儀是用于測量薄膜厚度的一種儀器,可用于透明薄膜和平行表面薄膜的測量。膜厚儀安裝操作注意事項(xiàng)
通過測量反射光的干涉來計(jì)算膜層厚度,利用膜層與底材的反射率和相位差來實(shí)現(xiàn)測量。原裝膜厚儀行情
在初始相位為零的情況下,當(dāng)被測光與參考光之間的光程差為零時(shí),光強(qiáng)度將達(dá)到最大值。為了探測兩個(gè)光束之間的零光程差位置,需要使用精密Z向運(yùn)動(dòng)臺(tái)帶動(dòng)干涉鏡頭作垂直掃描運(yùn)動(dòng),或移動(dòng)載物臺(tái)。在垂直掃描過程中,可以用探測器記錄下干涉光強(qiáng),得到白光干涉信號(hào)強(qiáng)度與Z向掃描位置(兩光束光程差)之間的變化曲線。通過干涉圖像序列中某波長處的白光信號(hào)強(qiáng)度隨光程差變化的示意圖,可以找到光強(qiáng)極大值位置,即為零光程差位置。通過精確確定零光程差位置,可以實(shí)現(xiàn)樣品表面相對(duì)位移的精密測量。同時(shí),通過確定最大值對(duì)應(yīng)的Z向位置,也可以獲得被測樣品表面的三維高度。原裝膜厚儀行情