光譜法是一種以光的干涉效應(yīng)為基礎(chǔ)的薄膜厚度測量方法，分為反射法和透射法兩種類型。入射光在薄膜-基底-薄膜界面上的反射和透射會引起多光束干涉效應(yīng)，不同特性的薄膜材料的反射率和透過率曲線是不同的，并且在全光譜范圍內(nèi)與厚度一一對應(yīng)。因此，可以根據(jù)這種光譜特性來確定薄膜的厚度和光學(xué)參數(shù)。光譜法的優(yōu)點(diǎn)是可以同時測量多個參數(shù)，并能有效地排除解的多值性，測量范圍廣，是一種無損測量技術(shù)。其缺點(diǎn)是對樣品薄膜表面條件的依賴性強(qiáng)，測量穩(wěn)定性較差，因此測量精度不高，對于不同材料的薄膜需要使用不同波段的光源等。目前，這種方法主要用于有機(jī)薄膜的厚度測量?？偨Y(jié)，白光干涉膜厚儀是一種應(yīng)用廣、具有高精度和可靠性的薄膜厚度測量儀器。防水膜厚儀廠家供應(yīng)
在納米量級薄膜的各項相關(guān)參數(shù)中，薄膜材料的厚度是薄膜設(shè)計和制備過程中的重要參數(shù)，是決定薄膜性質(zhì)和性能的基本參量之一，它對于薄膜的力學(xué)、光學(xué)和電磁性能等都有重要的影響[3]。但是由于納米量級薄膜的極小尺寸及其突出的表面效應(yīng)，使得對其厚度的準(zhǔn)確測量變得困難。經(jīng)過眾多科研技術(shù)人員的探索和研究，新的薄膜厚度測量理論和測量技術(shù)不斷涌現(xiàn)，測量方法實(shí)現(xiàn)了從手動到自動，有損到無損測量。由于待測薄膜材料的性質(zhì)不同，其適用的厚度測量方案也不盡相同。對于厚度在納米量級的薄膜，利用光學(xué)原理的測量技術(shù)應(yīng)用。相比于其他方法，光學(xué)測量方法因?yàn)榫哂芯雀?，速度快，無損測量等優(yōu)勢而成為主要的檢測手段。其中具有代表性的測量方法有干涉法，光譜法，橢圓偏振法，棱鏡耦合法等。蘇州膜厚儀測厚度該儀器的工作原理是通過測量反射光的干涉來計算膜層厚度，基于反射率和相位差。
白光掃描干涉法采用白光為光源 ，壓電陶瓷驅(qū)動參考鏡進(jìn)行掃描 ，干涉條紋掃過被測面，通過感知相干峰位置來獲得表面形貌信息。測量原理圖如圖1-5所示。而對于薄膜的測量，上下表面形貌、粗糙度、厚度等信息能通過一次測量得到，但是由于薄膜上下表面的反射，會使提取出來的白光干涉信號出現(xiàn)雙峰形式，變得更復(fù)雜。另外，由于白光掃描法需要掃描過程，因此測量時間較長而且易受外界干擾?；趫D像分割技術(shù)的薄膜結(jié)構(gòu)測試方法，實(shí)現(xiàn)了對雙峰干涉信號的自動分離，實(shí)現(xiàn)了薄膜厚度的測量。
論文所研究的鍺膜厚度約300nm ，導(dǎo)致其白光干涉輸出光譜只有一個干涉峰，此時常規(guī)基于相鄰干涉峰間距解調(diào)的方案（如峰峰值法等）將不再適用。為此，我們提出了一種基于單峰值波長移動的白光干涉測量方案，并設(shè)計搭建了膜厚測量系統(tǒng)。溫度測量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，峰值波長與溫度變化之間具有良好的線性關(guān)系。利用該測量方案，我們測得實(shí)驗(yàn)用鍺膜的厚度為338.8nm，實(shí)驗(yàn)誤差主要來自于溫度控制誤差和光源波長漂移。論文通過對納米級薄膜厚度的測量方案研究，實(shí)現(xiàn)了對鍺膜和金膜的厚度測量。論文主要的創(chuàng)新點(diǎn)是提出了白光干涉單峰值波長移動的解調(diào)方案，并將其應(yīng)用于極短光程差的測量。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對薄膜的快速測量和分析。
微納制造技術(shù)的發(fā)展推動著檢測技術(shù)進(jìn)入微納領(lǐng)域，微結(jié)構(gòu)和薄膜結(jié)構(gòu)作為微納器件的重要部分，在半導(dǎo)體、航天航空、醫(yī)學(xué)、現(xiàn)代制造等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。由于微小和精細(xì)的特征，傳統(tǒng)的檢測方法無法滿足要求。白光干涉法被廣泛應(yīng)用于微納檢測領(lǐng)域，具有非接觸、無損傷、高精度等特點(diǎn)。另外，光譜測量具有高效率和測量速度快的優(yōu)點(diǎn)。因此，這篇文章提出了一種白光干涉光譜測量方法，并構(gòu)建了相應(yīng)的測量系統(tǒng)。相比傳統(tǒng)的白光掃描干涉方法，這種方法具有更強(qiáng)的環(huán)境噪聲抵御能力，并且測量速度更快。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以在不同環(huán)境下進(jìn)行測量；防水膜厚儀廠家供應(yīng)
白光干涉膜厚測量技術(shù)的優(yōu)化需要對實(shí)驗(yàn)方法和算法進(jìn)行改進(jìn)；防水膜厚儀廠家供應(yīng)
自1986年E.Wolf證明了相關(guān)誘導(dǎo)光譜的變化以來 ，人們在理論和實(shí)驗(yàn)上展開了討論和研究。結(jié)果表明，動態(tài)的光譜位移可以產(chǎn)生新的濾波器，應(yīng)用于光學(xué)信號處理和加密領(lǐng)域。在論文中，我們提出的基于白光干涉光譜單峰值波長移動的解調(diào)方案，可以用于當(dāng)光程差非常小導(dǎo)致其干涉光譜只有一個干涉峰時的信號解調(diào)，實(shí)現(xiàn)納米薄膜厚度測量。在頻域干涉中，當(dāng)干涉光程差超過光源相干長度的時候，仍然可以觀察到干涉條紋。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是白光光源的光譜可以看成是許多單色光的疊加，每一列單色光的相干長度都是無限的。當(dāng)我們使用光譜儀來接收干涉光譜時，由于光譜儀光柵的分光作用，將寬光譜的白光變成了窄帶光譜，從而使相干長度發(fā)生變化。防水膜厚儀廠家供應(yīng)