防水膜厚仪供应

时间:2024年04月18日 来源:

本文主要研究了如何采用白光干涉法、表面等离子体共振法和外差干涉法来实现纳米级薄膜厚度的准确测量,研究对象为半导体锗和贵金属金两种材料。由于不同材料薄膜的特性差异,所适用的测量方法也会有所不同。对于折射率高,在通信波段(1550nm附近)不透明的半导体锗膜,采用白光干涉的测量方法;而对于厚度更薄的金膜,由于其折射率为复数,且具有表面等离子体效应,所以采用基于表面等离子体共振的测量方法会更合适。为了进一步提高测量精度,本文还研究了外差干涉测量法,通过引入高精度的相位解调手段来检测P光与S光之间的相位差,以提高厚度测量的精度。光路长度越长,分辨率越高,但同时也更容易受到静态振动等干扰因素的影响。防水膜厚仪供应

白光干涉在零光程差处,出现零级干涉条纹,随着光程差的增加,光源谱宽范围内的每条谱线各自形成的干涉条纹之间互有偏移,叠加的整体效果使条纹对比度下降。测量精度高,可以实现测量,采用白光干涉原理的测量系统的抗干扰能力强,动态范围大,具有快速检测和结构紧凑等优点。普通的激光干涉与白光干涉之间虽然有差别,但也有许多相似之处。可以说,白光干涉实际上就是将白光看作一系列理想的单色光在时域上的相干叠加,在频域上观察到的就是不同波长对应的干涉光强变化曲线。苏州膜厚仪工厂这种膜厚仪可以测量大气压下 。

白光干涉测量技术,也被称为光学低相干干涉测量技术,使用的是低相干的宽谱光源,例如发光二极管、超辐射发光二极管等。同所有的光学干涉原理一样,白光干涉同样是通过观察干涉图样的变化来分析干涉光程差的变化,进而通过各种解调方案实现对待测物理量的测量。采用宽谱光源的优点是由于白光光源的相干长度很小(一般为几微米到几十微米之间),所有波长的零级干涉条纹重合于主极大值,即中心条纹,与零光程差的位置对应。中心零级干涉条纹的存在使测量有了一个可靠的位置的参考值,从而只用一个干涉仪即可实现对被测物理量的测量,克服了传统干涉仪无法实现测量的缺点。同时,相比于其他测量技术,白光干涉测量方法还具有对环境不敏感、抗干扰能力强、测量的动态范围大、结构简单和成本低廉等优点。目前,经过几十年的研究与发展,白光干涉技术在膜厚、压力、应变、温度、位移等等测量领域已经得到广泛的应用。

白光干涉频域解调是利用频域分析解调信号的一种方法。与时域解调装置相比,测量装置几乎相同,只需将光强测量装置更换为光谱仪或CCD。由于时域解调中接收到的信号是一定范围内所有波长光强叠加,因此将频谱信号中各个波长的光强叠加起来即可得到它对应的时域接收信号。因此,频域的白光干涉条纹不仅包含了时域白光干涉条纹的所有信息,而且包括了时域干涉条纹中没有的波长信息。在频域干涉中,当两束相干光的光程差远大于光源的相干长度时,仍然可以在光谱仪上观察到频域干涉条纹。这是由于光谱仪内部的光栅具有分光作用,可以将宽谱光变成窄带光谱,从而增加光谱的相干长度。这种解调技术的优点是整个测量系统中没有使用机械扫描部件,因此在测量的稳定性和可靠性方面得到了显著提高。常见的频域解调方法包括峰峰值检测法、傅里叶解调法和傅里叶变换白光干涉解调法等。白光干涉膜厚测量技术的优化需要对实验方法和算法进行改进。

白光扫描干涉法采用白光为光源,压电陶瓷驱动参考镜进行扫描,干涉条纹扫过被测面,通过感知相干峰位置来获得表面形貌信息。对于薄膜的测量,上下表面形貌、粗糙度、厚度等信息能通过一次测量得到,但是由于薄膜上下表面的反射,会使提取出来的白光干涉信号出现双峰形式,变得更复杂。另外,由于白光扫描法需要扫描过程,因此测量时间较长而且易受外界干扰。基于图像分割技术的薄膜结构测试方法,实现了对双峰干涉信号的自动分离,实现了薄膜厚度的测量。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升和扩展。高速膜厚仪主要功能与优势

白光干涉膜厚测量技术可以实现对薄膜的在线检测和控制。防水膜厚仪供应

白光扫描干涉法利用白光作为光源,通过压电陶瓷驱动参考镜进行扫描,将干涉条纹扫过被测面,并通过感知相干峰位置来获取表面形貌信息。测量原理如图1-5所示。然而,在对薄膜进行测量时,其上下表面的反射会导致提取出的白光干涉信号呈现双峰形式,变得更为复杂。此外,由于白光扫描干涉法需要进行扫描过程,因此测量时间较长,且易受外界干扰。基于图像分割技术的薄膜结构测试方法能够自动分离双峰干涉信号,从而实现对薄膜厚度的测量。防水膜厚仪供应

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