薄膜作为改善器件性能的重要途径,被广泛应用于现代光学 、电子 、医疗、能源、建材等技术领域。受薄膜制备工艺及生产环境影响,成品薄膜存在厚度分布不均、表面粗糙度大等问题,导致其光学及物理性能达不到设计要求,严重影响成品的性能及应用。随着薄膜生产技术的迅速发展,准确测量和科学评价薄膜特性作为研究热点,也引起产业界的高度重视。厚度作为关键指标直接影响薄膜工作特性,合理监控薄膜厚度对于及时调整生产工艺参数、降低加工成本、提高生产效率及企业竞争力等具有重要作用和深远意义。然而,对于市场份额占比大的微米级工业薄膜,除要求测量系统不仅具有百纳米级的测量精度之外,还要求具备体积小、稳定性好的特点,以适应工业现场环境的在线检测需求。目前光学薄膜测厚方法仍无法兼顾高精度、轻小体积,以及合理的系统成本,而具备纳米级测量分辨力的商用薄膜测厚仪器往往价格昂贵、体积较大,且无法响应工业生产现场的在线测量需求。基于以上分析,本课题提出基于反射光谱原理的高精度工业薄膜厚度测量解决方案,研制小型化、低成本的薄膜厚度测量系统,并提出无需标定样品的高效稳定的膜厚计算算法。研发的系统可以实现微米级工业薄膜的厚度测量。白光干涉膜厚测量技术可以实现对薄膜的快速测量和分析。防水膜厚仪成本价
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,但也有很多的共同之处。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。苏州膜厚仪的精度Michelson干涉仪的光路长度是影响仪器精度的重要因素。
微纳制造技术的发展推动着检测技术向微纳领域进军 ,微结构和薄膜结构作为微纳器件中的重要组成部分,在半导体、航天航空、医学、现代制造等领域得到了广泛的应用,由于其微小和精细的特征,传统检测方法不能满足要求。白光干涉法具有非接触、无损伤、高精度等特点,被广泛应用在微纳检测领域,另外光谱测量具有高效率、测量速度快的优点。因此,本文提出了白光干涉光谱测量方法并搭建了测量系统。和传统白光扫描干涉方法相比,其特点是具有较强的环境噪声抵御能力,并且测量速度较快。
在激光惯性约束核聚变实验中 ,靶丸的物性参数和几何参数是靶丸制备工艺改进和仿真模拟核聚变实验过程的基础,因此如何对靶丸多个参数进行同步、高精度、无损的综合检测是激光惯性约束核聚变实验中的关键问题。以上各种薄膜厚度及折射率的测量方法各有利弊,但针对本文实验,仍然无法满足激光核聚变技术对靶丸参数测量的高要求,靶丸参数测量存在以下问题:不能对靶丸进行破坏性切割测量,否则,被破坏后的靶丸无法用于于下一步工艺处理或者打靶实验;需要同时测得靶丸的多个参数,不同参数的单独测量,无法提供靶丸制备和核聚变反应过程中发生的结构变化现象和规律,并且效率低下、没有统一的测量标准。靶丸属于自支撑球形薄膜结构,曲面应力大、难展平的特点导致靶丸与基底不能完全贴合,在微区内可看作类薄膜结构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;
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,例如超辐射发光二极管、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、温度、应变、位移等等测量领域已经得到广泛的应用。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;膜厚仪工厂
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;防水膜厚仪成本价
白光干涉频域解调顾名思义是在频域分析解调信号 ,测量装置与时域解调装置几乎相同,只需把光强测量装置换为光谱仪或者是CCD ,接收到的信号是光强随着光波长的分布。由于时域解调中接收到的信号是一定范围内所有波长的光强叠加,因此将频谱信号中各个波长的光强叠加,即可得到与它对应的时域接收信号。由此可见,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,还包含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,能够将宽谱光变成窄带光谱,从而增加了光谱的相干长度。这一解调技术的优点就是在整个测量系统中没有使用机械扫描部件,从而在测量的稳定性和可靠性上得到很大的提高。常见的频域解调方法有峰峰值检测法、傅里叶解调法以及傅里叶变换白光干涉解调法等。防水膜厚仪成本价