2e(n22一n12sin2i)1/2+δ’=kλ,k=1,2,3,4,5...(1)
2e(n22一n12sin2i)1/2+δ’=(2k+1)λ/2,k=0,1,2,3,4,...(2)
當(dāng)膜的厚度e與波長(zhǎng)A不可比擬時(shí),有下列情況出現(xiàn):(1)膜厚e遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于波長(zhǎng)^時(shí),由于由同一波列分解出來(lái)的2列波的光程差已超過(guò)相干民度.因而不能相遇,故不能發(fā)生干涉…,沒有明紋或暗紋出現(xiàn).(2)膜厚e遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)^時(shí),相干條件(1),(2)式中e一0,2相干光束之間的光程差已主要受半波損失d7的影響,而膜厚e和入射角i實(shí)際上對(duì)光程差已沒有貢獻(xiàn).若半波損失∥存在,就發(fā)生相消干涉,反之,就發(fā)生相長(zhǎng)干涉…,故觀察到的要么全是明紋,要么全是暗紋. 工作原理是基于膜層與底材反射率及相位差,通過(guò)測(cè)量反射光的干涉來(lái)計(jì)算膜層厚度。膜厚儀市場(chǎng)
用峰峰值法處理光譜數(shù)據(jù)時(shí),被測(cè)光程差的分辨率取決于光譜儀或CCD的分辨率。我們只需要獲取相鄰的兩個(gè)干涉峰值處的波長(zhǎng)信息,即可確定光程差,不必關(guān)心此波長(zhǎng)處的光強(qiáng)大小,從而降低了數(shù)據(jù)處理難度。此外,也可以利用多組相鄰干涉光譜極值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)分別求出光程差,然后再求平均值作為測(cè)量結(jié)果,以提高該方法的測(cè)量精度。但是,峰峰值法存在著一些缺點(diǎn):當(dāng)使用寬帶光源時(shí),不可避免地會(huì)有與光源同分布的背景光疊加在接收光譜中,從而引起峰值處波長(zhǎng)的改變,從而引入測(cè)量誤差。同時(shí),當(dāng)兩干涉信號(hào)之間的光程差很小,導(dǎo)致其干涉光譜只有一個(gè)干涉峰時(shí),此法便不再適用。光干涉膜厚儀品牌企業(yè)操作需要一定的專業(yè)技能和經(jīng)驗(yàn),需要進(jìn)行充分的培訓(xùn)和實(shí)踐。
干涉法和分光光度法都是基于相干光形成等厚干涉條紋的原理來(lái)確定薄膜厚度和折射率。不同于薄膜自發(fā)產(chǎn)生的等傾干涉,干涉法是通過(guò)設(shè)置參考光路來(lái)形成參考平面和測(cè)量平面間干涉條紋,因此其相位信息包含兩個(gè)部分,分別是由掃描高度引起的附加相位和由薄膜內(nèi)部多次反射引起的膜厚相位。干涉法的測(cè)量光路使用面陣CCD接收參考平面和測(cè)量平面間相干波面的干涉光強(qiáng)分布。與以上三種點(diǎn)測(cè)量方式不同,干涉法能夠一次性生成薄膜待測(cè)區(qū)域的表面形貌信息,但因存在大量軸向掃描和數(shù)據(jù)解算,完成單次測(cè)量的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。
光纖白光干涉測(cè)量使用的是寬譜光源。在選擇光源時(shí),需要重點(diǎn)考慮光源的輸出光功率和中心波長(zhǎng)的穩(wěn)定性。由于本文所設(shè)計(jì)的解調(diào)系統(tǒng)是通過(guò)測(cè)量干涉峰值的中心波長(zhǎng)移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,因此光源中心波長(zhǎng)的穩(wěn)定性對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生很大的影響。實(shí)驗(yàn)中我們選擇使用由INPHENIX公司生產(chǎn)的SLED光源,相對(duì)于一般的寬帶光源具有輸出功率高、覆蓋光譜范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。該光源采用+5V的直流供電,標(biāo)定中心波長(zhǎng)為1550nm,且其輸出功率在一定范圍內(nèi)可調(diào)。驅(qū)動(dòng)電流可以達(dá)到600mA。白光干涉膜厚儀是一種用來(lái)測(cè)量透明和平行表面薄膜厚度的儀器。
通過(guò)基于表面等離子體共振傳感的測(cè)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(cè)金屬薄膜的厚度和介電常數(shù)。該方案操作簡(jiǎn)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(cè)量方案,受環(huán)境影響較大,測(cè)量結(jié)果存在多值性問(wèn)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(lái)實(shí)現(xiàn)厚度測(cè)量??偟膩?lái)說(shuō),白光干涉膜厚儀是一種應(yīng)用很廣的測(cè)量薄膜厚度的儀器。光干涉膜厚儀的原理
可配合不同的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析,如建立數(shù)據(jù)庫(kù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等。膜厚儀市場(chǎng)
在初始相位為零的情況下,當(dāng)被測(cè)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(cè)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(guò)程中,可以用探測(cè)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(guò)干涉圖像序列中某波長(zhǎng)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(guò)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(cè)量。同時(shí),通過(guò)確定最大值對(duì)應(yīng)的Z向位置,也可以獲得被測(cè)樣品表面的三維高度。膜厚儀市場(chǎng)