極值法求解過程計算簡單,速度快,同時能確定薄膜的多個光學(xué)常數(shù)并解決多值性問題,測試范圍廣,但沒有考慮薄膜均勻性和基底色散的因素,因此精度不夠高。此外,由于受曲線擬合精度的限制,該方法對膜厚的測量范圍有要求,通常用于測量薄膜厚度大于200納米且小于10微米的情況,以確保光譜信號中的干涉波峰數(shù)適當(dāng)。全光譜擬合法是基于客觀條件或基本常識來設(shè)置每個擬合參數(shù)上限、下限,并為該區(qū)域的薄膜生成一組或多組光學(xué)參數(shù)及厚度的初始值,引入適合的色散模型,再通過麥克斯韋方程組的推導(dǎo)得到結(jié)果。該方法能判斷預(yù)設(shè)的初始值是否為要測量的薄膜參數(shù),建立評價函數(shù)來計算透過率/反射率與實際值之間的偏差。只有當(dāng)計算出的透過率/反射率與實際值之間的偏差很小時,我們才能認(rèn)為預(yù)設(shè)的初始值就是要測量的薄膜參數(shù)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,其性能和功能會得到提高和擴展。微米級膜厚儀出廠價
通過基于表面等離子體共振傳感的測量方案,結(jié)合共振曲線的三個特征參數(shù),即共振角、半高寬和反射率小值,反演計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驗系統(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現(xiàn)厚度測量。測量膜厚儀供應(yīng)商白光干涉膜厚儀是一種用來測量透明和平行表面薄膜厚度的儀器。
基于表面等離子體共振傳感的測量方案,利用共振曲線的三個特征參量半高寬、—共振角和反射率小值,通過反演計算得到待測金屬薄膜的厚度。該測量方案可同時得到金屬薄膜的介電常數(shù)和厚度,操作方法簡單。我們利用Kretschmann型結(jié)構(gòu)的表面等離子體共振實驗系統(tǒng),測得金膜在入射光波長分別為632.8nm和652.1nm時的共振曲線,由此得到金膜的厚度為55.2nm。由于該方案是一種強度測量方案,測量精度受環(huán)境影響較大,且測量結(jié)果存在多值性的問題,所以我們進(jìn)一步對偏振外差干涉的改進(jìn)方案進(jìn)行了理論分析,根據(jù)P光和S光之間相位差的變化實現(xiàn)厚度測量。
自上世紀(jì)60年代起,利用X及β射線、近紅外光源開發(fā)的在線薄膜測厚系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于西方先進(jìn)國家的工業(yè)生產(chǎn)線中。到20世紀(jì)70年代后,為滿足日益增長的質(zhì)檢需求,電渦流、電磁電容、超聲波、晶體振蕩等多種膜厚測量技術(shù)相繼問世。90年代中期,隨著離子輔助、離子束濺射、磁控濺射、凝膠溶膠等新型薄膜制備技術(shù)取得巨大突破,以橢圓偏振法和光度法為展示的光學(xué)檢測技術(shù)以高精度、低成本、輕便環(huán)保、高速穩(wěn)固為研發(fā)方向不斷迭代更新,迅速占領(lǐng)日用電器及工業(yè)生產(chǎn)市場,并發(fā)展出依據(jù)用戶需求個性化定制產(chǎn)品的能力。其中,對于市場份額占比較大的微米級薄膜,除要求測量系統(tǒng)不僅具有百納米級的測量準(zhǔn)確度及分辨力以外,還要求測量系統(tǒng)在存在不規(guī)則環(huán)境干擾的工業(yè)現(xiàn)場下,具備較高的穩(wěn)定性和抗干擾能力。工作原理是基于膜層與底材反射率及相位差,通過測量反射光的干涉來計算膜層厚度。
白光干涉測量技術(shù),也被稱為光學(xué)低相干干涉測量技術(shù),使用的是低相干的寬譜光源,例如發(fā)光二極管、超輻射發(fā)光二極管等。同所有的光學(xué)干涉原理一樣,白光干涉同樣是通過觀察干涉圖樣的變化來分析干涉光程差的變化,進(jìn)而通過各種解調(diào)方案實現(xiàn)對待測物理量的測量。采用寬譜光源的優(yōu)點是由于白光光源的相干長度很?。ㄒ话銥閹孜⒚椎綆资⒚字g),所有波長的零級干涉條紋重合于主極大值,即中心條紋,與零光程差的位置對應(yīng)。中心零級干涉條紋的存在使測量有了一個可靠的位置的參考值,從而只用一個干涉儀即可實現(xiàn)對被測物理量的測量,克服了傳統(tǒng)干涉儀無法實現(xiàn)測量的缺點。同時,相比于其他測量技術(shù),白光干涉測量方法還具有對環(huán)境不敏感、抗干擾能力強、測量的動態(tài)范圍大、結(jié)構(gòu)簡單和成本低廉等優(yōu)點。目前,經(jīng)過幾十年的研究與發(fā)展,白光干涉技術(shù)在膜厚、壓力、應(yīng)變、溫度、位移等等測量領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。通過測量反射光的干涉來計算膜層厚度,利用膜層與底材的反射率和相位差來實現(xiàn)測量。薄膜膜厚儀產(chǎn)品原理
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。微米級膜厚儀出廠價
光具有相互疊加的特性,發(fā)生干涉的兩束光在一些地方振動加強,而在另一些地方振動減弱,并產(chǎn)生規(guī)則的明暗交替變化。干涉測量需要滿足三個相干條件:頻率一致、振動方向一致、相位差穩(wěn)定一致。與激光光源相比,白光光源的相干長度較短,通常在幾微米到幾十微米內(nèi)。白光干涉的條紋有一個固定的位置,對應(yīng)于光程差為零的平衡位置,并在該位置白光輸出光強度具有最大值。通過探測光強最大值,可以實現(xiàn)樣品表面位移的精密測量。白光垂直掃描干涉、白光反射光譜等技術(shù),具有抗干擾能力強、穩(wěn)定性好、動態(tài)范圍大、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉等優(yōu)點,并廣泛應(yīng)用于薄膜三維形貌測量和薄膜厚度精密測量等領(lǐng)域。微米級膜厚儀出廠價