本文主要以半导体锗和贵金属金两种材料为对象，研究了白光干涉法、表面等离子体共振法和外差干涉法实现纳米级薄膜厚度准确测量的可行性。由于不同材料薄膜的特性不同，所适用的测量方法也不同。半导体锗膜具有折射率高，在通信波段（1550nm附近）不透明的特点，选择采用白光干涉的测量方法；而厚度更薄的金膜的折射率为复数，且能激发明显的表面等离子体效应，因而可借助基于表面等离子体共振的测量方法；为了进一步改善测量的精度，论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，检测P光与S光之间的相位差提升厚度测量的精度。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。高速膜厚仪源头直供厂家
本文研究的锗膜厚度约为300nm，导致白光干涉输出的光谱只有一个干涉峰，无法采用常规的基于相邻干涉峰间距解调的方案，如峰峰值法等。为此，研究人员提出了一种基于单峰值波长移动的白光干涉测量方案，并设计制作了膜厚测量系统。经实验证明，峰值波长和温度变化之间存在很好的线性关系。利用该方案，研究人员成功测量了实验用锗膜的厚度为338.8nm，实验误差主要源于温度控制误差和光源波长漂移。该论文通过对纳米级薄膜厚度测量方案的研究，实现了对锗膜和金膜厚度的测量，并主要创新点在于提出了基于白光干涉单峰值波长移动的解调方案，并将其应用于极短光程差的测量。微米级膜厚仪品牌企业白光干涉膜厚仪广泛应用于半导体、光学、电子、化学等领域，为研究和开发提供了有力的手段。
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）
当膜的厚度e与波长A不可比拟时，有下列情况出现：(1)膜厚e远远大于波长^时，由于由同一波列分解出来的2列波的光程差已超过相干民度．因而不能相遇，故不能发生干涉…，没有明纹或暗纹出现．(2)膜厚e远远小于波长^时，相干条件(1)，(2)式中e一0，2相干光束之间的光程差已主要受半波损失d7的影响，而膜厚e和入射角i实际上对光程差已没有贡献．若半波损失∥存在，就发生相消干涉，反之，就发生相长干涉…，故观察到的要么全是明纹，要么全是暗纹．
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。广泛应用于电子、半导体、光学、化学等领域，为研究和开发提供了有力的手段。
膜厚仪是一种可以用于精确测量光学薄膜厚度的仪器，是光学薄膜制备和表征中不可或缺的工具。在光学薄膜领域，薄膜的厚度直接影响到薄膜的光学性能和应用效果。因此，准确测量薄膜厚度对于研究和生产具有重要意义。膜厚仪测量光学薄膜的具体方法通常包括以下几个步骤：样品准备：首先需要准备待测薄膜样品，通常是将薄膜沉积在基片上，确保样品表面平整干净，无杂质和损伤。仪器校准：在进行测量之前，需要对膜厚仪进行校准，确保仪器的准确性和稳定性。校准过程通常包括使用标准样品进行比对，调整仪器参数。测量操作：将样品放置在膜厚仪的测量台上，调节仪器参数，如波长、入射角等，然后启动测量程序。膜厚仪会通过光学干涉原理测量样品表面反射的光线，从而得到薄膜的厚度信息。数据分析：膜厚仪通常会输出一系列的数据，包括薄膜的厚度、折射率等信息。对于这些数据，需要进行进一步的分析和处理，以确保测量结果的准确性和可靠性。膜厚仪测量光学薄膜的具体方法需要注意的一些关键点包括：样品表面的处理对测量结果有重要影响，因此在进行测量之前需要确保样品表面的平整和清洁标准样品的选择和使用对于保持仪器准确度至关重要。小型膜厚仪产品使用误区
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高和扩展。高速膜厚仪源头直供厂家
由于不同性质和形态的薄膜对系统的测量量程和精度的需求不尽相同，因而多种测量方法各有优劣，难以一概而论。，按照薄膜厚度的增加，适用的测量方式分别为分光光度法、椭圆偏振法、共聚焦法和干涉法。对于小于1μm的较薄薄膜，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适合。而对于小于200nm的薄膜，由于透过率曲线缺少峰谷值，椭圆偏振法结果更加可靠。基于白光干涉原理的光学薄膜厚度测量方案目前主要集中于测量透明或者半透明薄膜，通过使用不同的解调技术处理白光干涉的图样，得到待测薄膜厚度。本章在详细研究白光干涉测量技术的常用解调方案、解调原理及其局限性的基础上，分析得到了常用的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，我们提出了基于干涉光谱单峰值波长移动的白光干涉测量解调技术。高速膜厚仪源头直供厂家
