薄膜干涉膜厚仪推荐
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。为了探测两个光束之间的零光程差位置,需要使用精密Z向运动台带动干涉镜头作垂直扫描运动,或移动载物台。在垂直扫描过程中,可以用探测器记录下干涉光强,得到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。通过干涉图像序列中某波长处的白光信号强度随光程差变化的示意图,可以找到光强极大值位置,即为零光程差位置。通过精确确定零光程差位置,可以实现样品表面相对位移的精密测量。同时,通过确定最大值对应的Z向位置,也可以获得被测样品表面的三维高度。白光干涉膜厚仪可以配合不同的软件进行分析和数据处理,例如建立数据库、统计数据等。薄膜干涉膜厚仪推荐
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常用的白光垂直扫描干涉系统的原理是:入射的白光光束通过半反半透镜进入到显微干涉物镜,被分光镜分成两部分,一部分入射到固定的参考镜,另一部分入射到样品表面,当参考镜表面和样品表面的反射光再次汇聚后,发生干涉,干涉光通过透镜后,利用电荷耦合器(CCD)探测双白光光束的干涉图像。通过Z向精密位移台带动干涉镜头或样品台Z向扫描,获得一系列干涉图像。根据干涉图像序列中对应点的光强随光程差变化曲线,可得该点的Z向相对位移;然后,通过CCD图像中每个像素点光强最大值对应的Z向位置,可测量被测样品表面的三维形貌。该系统具有高分辨率和高灵敏度等特点,广泛应用于微观表面形貌测量和薄膜厚度测量等领域。测量膜厚仪供应链白光干涉膜厚仪的工作原理是基于膜层与底材的反射率及其相位差,通过测量反射光的干涉来计算膜层厚度。
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在对目前常用的白光干涉测量方案进行比较研究后发现,当两个干涉光束的光程差非常小导致干涉光谱只有一个峰时,基于相邻干涉峰间距的解调方案不再适用。因此,我们提出了一种基于干涉光谱单峰值波长移动的测量方案,适用于极小光程差。这种方案利用干涉光谱的峰值波长会随光程差变化而周期性地出现红移和蓝移,当光程差在较小范围内变化时,峰值波长的移动与光程差成正比。我们在光纤白光干涉温度传感系统上验证了这一测量方案,并成功测量出光纤端面半导体锗薄膜的厚度。实验表明,锗膜厚度为一定值,与台阶仪测量结果存在差异是由于薄膜表面本身并不光滑,台阶仪的测量结果只能作为参考值。误差主要来自光源的波长漂移和温度误差。
干涉测量法是一种基于光的干涉原理实现对薄膜厚度测量的光学方法,是一种高精度的测量技术,其采用光学干涉原理的测量系统具有结构简单、成本低廉、稳定性高、抗干扰能力强、使用范围广等优点。对于大多数干涉测量任务,都是通过分析薄膜表面和基底表面之间产生的干涉条纹的形状和分布规律,来研究待测物理量引入的光程差或位相差的变化,从而实现测量目的。光学干涉测量方法的测量精度可达到甚至优于纳米量级,利用外差干涉进行测量,其精度甚至可以达到10^-3 nm量级。根据所使用的光源不同,干涉测量方法可分为激光干涉测量和白光干涉测量两大类。激光干涉测量的分辨率更高,但不能实现对静态信号的测量,只能测量输出信号的变化量或连续信号的变化,即只能实现相对测量。而白光干涉是通过对干涉信号中心条纹的有效识别来实现对物理量的测量,是一种测量方式,在薄膜厚度测量中得到了广泛的应用。总结,白光干涉膜厚仪是一种应用广、具有高精度和可靠性的薄膜厚度测量仪器。
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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。在半导体、光学、电子、化学等领域广泛应用,有助于研究和开发新产品。薄膜干涉膜厚仪推荐
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。薄膜干涉膜厚仪推荐
本章介绍了基于白光反射光谱和白光垂直扫描干涉联用的靶丸壳层折射率测量方法。该方法利用白光反射光谱测量靶丸壳层光学厚度,利用白光垂直扫描干涉技术测量光线通过靶丸壳层后的光程增量,结合起来即可得到靶丸的折射率和厚度数据。在实验数据处理方面,为解决白光干涉光谱中波峰位置难以精确确定和单极值点判读可能存在干涉级次误差的问题,提出了利用MATLAB曲线拟合确定极值点波长以及根据干涉级次连续性进行干涉级次判断的数据处理方法。通过应用碳氢(CH)薄膜进行实验验证,证明该方法具有较高的测量精度和可靠性。薄膜干涉膜厚仪推荐