膜厚仪基本参数
  • 品牌
  • 创视智能-TronSight
  • 型号
  • TS-IT50
  • 用途类型
  • 薄膜测厚
  • 工作原理
  • 白光干涉型
  • 输出信号
  • 模拟型
  • 材质
  • 金属膜
  • 位移特征
  • 点位移
  • 测量范围
  • 小位移
膜厚仪企业商机

干涉测量法[9-10]是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。采用光学干涉原理的测量系统一般具有结构简单,成本低廉,稳定性好,抗干扰能力强,使用范围广等优点。对于大多数的干涉测量任务,都是通过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,来研究干涉装置中待测物理量引入的光程差或者是位相差的变化,从而达到测量目的。光学干涉测量方法的测量精度可达到甚至优于纳米量级,而利用外差干涉进行测量,其精度甚至可以达到10-3nm量级[11]。根据所使用光源的不同,干涉测量方法又可以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,但是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者是连续信号的变化,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,在薄膜厚度的测量中得到了广泛的应用。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 。薄膜膜厚仪厂家供应

自1986年E.Wolf证明了相关诱导光谱的变化以来 ,人们在理论和实验上展开了讨论和研究。结果表明,动态的光谱位移可以产生新的滤波器,应用于光学信号处理和加密领域。在论文中,我们提出的基于白光干涉光谱单峰值波长移动的解调方案,可以用于当光程差非常小导致其干涉光谱只有一个干涉峰时的信号解调,实现纳米薄膜厚度测量。在频域干涉中,当干涉光程差超过光源相干长度的时候,仍然可以观察到干涉条纹。出现这种现象的原因是白光光源的光谱可以看成是许多单色光的叠加,每一列单色光的相干长度都是无限的。当我们使用光谱仪来接收干涉光谱时,由于光谱仪光栅的分光作用,将宽光谱的白光变成了窄带光谱,从而使相干长度发生变化。国内膜厚仪的用途和特点白光干涉膜厚测量技术可以实现对薄膜的非接触式测量。

基于白光干涉光谱单峰值波长移动的锗膜厚度测量方案研究 :在对比研究目前常用的白光干涉测量方案的基础上,我们发现当两干涉光束的光程差非常小导致其干涉光谱只有一个干涉峰时,常用的基于两相邻干涉峰间距的解调方案不再适用。为此,我们提出了适用于极小光程差的基于干涉光谱单峰值波长移动的测量方案。干涉光谱的峰值波长会随着光程差的增大出现周期性的红移和蓝移,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。根据这一原理,搭建了光纤白光干涉温度传感系统对这一测量解调方案进行验证,得到了光纤端面半导体锗薄膜的厚度。实验结果显示锗膜的厚度为,与台阶仪测量结果存在,这是因为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。锗膜厚度测量误差主要来自光源的波长漂移和温度控制误差。

白光干涉的相干原理早在1975年就已经被提出 ,随后于1976年在光纤通信领域中获得了实现。1983年,BrianCulshaw的研究小组报道了白光干涉技术在光纤传感领域中的应用。随后在1984年,报道了基于白光干涉原理的完整的位移传感系统。该研究成果证明了白光干涉技术可以被用于测量能够转换成位移的物理参量。此后的几年间,白光干涉应用于温度、压力等的研究相继被报道。自上世纪九十年代以来,白光干涉技术快速发展,提供了实现测量的更多的解决方案。近几年以来,由于传感器设计与研制的进步,信号处理新方案的提出,以及传感器的多路复用[39]等技术的发展,使得白光干涉测量技术的发展更加迅***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。

为了分析白光反射光谱的测量范围 ,开展了不同壁厚的靶丸壳层白光反射光谱测量实验。图是不同壳层厚度靶丸的白光反射光谱测量曲线,如图所示,对于壳层厚度30μm的靶丸,其白光反射光谱各谱峰非常密集、干涉级次数值大;此外,由于靶丸壳层的吸收,壁厚较大的靶丸信号强度相对较弱。随着靶丸壳层厚度的进一步增加,其白光反射光谱各谱峰将更加密集,难以实现对各干涉谱峰波长的测量。为实现较大厚度靶丸壳层厚度的白光反射光谱测量,需采用红外的宽谱光源和光谱探测器。对于壳层厚度为μm的靶丸,测量的波峰相对较少,容易实现靶丸壳层白光反射光谱谱峰波长的准确测量;随着靶丸壳层厚度的进一步减小,两干涉信号之间的光程差差异非常小,以至于他们的光谱信号中只有一个干涉波峰,基于峰值探测的白光反射光谱方法难以实现其厚度的测量;为实现较小厚度靶丸壳层厚度的白光反射光谱测量,可采用紫外的宽谱光源和光谱探测器提升其探测厚度下限。随着技术的不断进步和应用领域的扩展,白光干涉膜厚仪的性能和功能将得到进一步提高。膜厚仪常用知识

白光干涉膜厚测量技术可以应用于电子工业中的薄膜电阻率测量;薄膜膜厚仪厂家供应

基于表面等离子体共振传感的测量方案 ,利用共振曲线的三个特征参量—共振角、半高宽和反射率小值,通过反演计算得到待测金属薄膜的厚度。该测量方案可同时得到金属薄膜的介电常数和厚度,操作方法简单。我们利用Kretschmann型结构的表面等离子体共振实验系统,测得金膜在入射光波长分别为632.8nm和652.1nm时的共振曲线,由此得到金膜的厚度为55.2nm。由于该方案是一种强度测量方案,测量精度受环境影响较大,且测量结果存在多值性的问题,所以我们进一步对偏振外差干涉的改进方案进行了理论分析,根据P光和S光之间相位差的变化实现厚度测量。薄膜膜厚仪厂家供应

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