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折射率分別為1.45和1.62的2塊玻璃板,使其一端相接觸,形成67的尖劈.將波長(zhǎng)為550nm的單色光垂直投射在劈上,并在上方觀察劈的干涉條紋,試求條紋間距。
我們可以分2種可能的情況來(lái)討論:
一般玻璃的厚度可估計(jì)為1mm的量級(jí),這個(gè)量級(jí)相對(duì)于光的波長(zhǎng)550nm而言,應(yīng)該算是膜厚e遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于波長(zhǎng)^的厚玻璃了,所以光線通過(guò)上玻璃板時(shí)應(yīng)該無(wú)干涉現(xiàn)象,同理光線通過(guò)下玻璃板時(shí)也無(wú)干涉現(xiàn)象.空氣膜厚度因劈角很小而很薄,與波長(zhǎng)可比擬,所以光線通過(guò)空氣膜應(yīng)該有干涉現(xiàn)象,在空氣膜的下表面處有一半波損失,故光程差應(yīng)該為2n2e+λ/2.
(2)假設(shè)玻璃板厚度的量級(jí)與可見(jiàn)光波長(zhǎng)量級(jí)可比擬,當(dāng)單色光垂直投射在劈尖上時(shí),上玻璃板能滿足形成薄膜干涉的條件,其光程差為2n2e+λ/2,下玻璃板也能滿足形成薄膜于涉的條件,光程差為2n1h+λ/2,但由于玻璃板膜厚均勻,h不變,人射角i=儼也不變,故玻璃板形成的薄膜干涉為等傾又等厚干涉條紋,要么玻璃板全亮,要么全暗,它不會(huì)影響空氣劈尖干涉條紋的位置和條紋間距。空氣劈尖干涉光程差仍為2n2e+λ/2,但玻璃板會(huì)影響劈尖干涉條紋的亮度對(duì)比度. 在半導(dǎo)體、光學(xué)、電子、化學(xué)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,有助于研究和開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品。納米級(jí)膜厚儀找哪家
白光干涉膜厚儀基于薄膜對(duì)白光的反射和透射產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,通過(guò)測(cè)量干涉條紋的位置和間距來(lái)計(jì)算出薄膜的厚度。這種儀器在光學(xué)薄膜、半導(dǎo)體、涂層和其他薄膜材料的生產(chǎn)和研發(fā)過(guò)程中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。當(dāng)白光照射到薄膜表面時(shí),部分光線會(huì)被薄膜反射,而另一部分光線會(huì)穿透薄膜并在薄膜內(nèi)部發(fā)生多次反射和折射。這些反射和折射的光線會(huì)與原始入射光線產(chǎn)生干涉,形成干涉條紋。通過(guò)測(cè)量干涉條紋的位置和間距,可以推導(dǎo)出薄膜的厚度信息。白光干涉膜厚儀在光學(xué)薄膜領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。光學(xué)薄膜是一種具有特殊光學(xué)性質(zhì)的薄膜材料,廣泛應(yīng)用于激光器、光學(xué)鏡片、光學(xué)濾波器等光學(xué)元件中。通過(guò)白光干涉膜厚儀可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光學(xué)薄膜厚度的精確測(cè)量,保證光學(xué)薄膜元件的光學(xué)性能。此外,白光干涉膜厚儀還可以用于半導(dǎo)體行業(yè)中薄膜材料的生產(chǎn)和質(zhì)量控制,確保半導(dǎo)體器件的性能穩(wěn)定和可靠性。白光干涉膜厚儀還可以應(yīng)用于涂層材料的生產(chǎn)和研發(fā)過(guò)程中。涂層材料是一種在材料表面形成一層薄膜的工藝,用于增強(qiáng)材料的表面性能。通過(guò)白光干涉膜厚儀可以對(duì)涂層材料的厚度進(jìn)行精確測(cè)量,保證涂層的均勻性和穩(wěn)定性,提高涂層材料的質(zhì)量和性能。國(guó)產(chǎn)膜厚儀推薦廠家白光干涉膜厚儀需要進(jìn)行校準(zhǔn),并選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)樣品。
基于表面等離子體共振傳感的測(cè)量方案,利用共振曲線的三個(gè)特征參量半高寬、—共振角和反射率小值,通過(guò)反演計(jì)算得到待測(cè)金屬薄膜的厚度。該測(cè)量方案可同時(shí)得到金屬薄膜的介電常數(shù)和厚度,操作方法簡(jiǎn)單。我們利用Kretschmann型結(jié)構(gòu)的表面等離子體共振實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),測(cè)得金膜在入射光波長(zhǎng)分別為632.8nm和652.1nm時(shí)的共振曲線,由此得到金膜的厚度為55.2nm。由于該方案是一種強(qiáng)度測(cè)量方案,測(cè)量精度受環(huán)境影響較大,且測(cè)量結(jié)果存在多值性的問(wèn)題,所以我們進(jìn)一步對(duì)偏振外差干涉的改進(jìn)方案進(jìn)行了理論分析,根據(jù)P光和S光之間相位差的變化實(shí)現(xiàn)厚度測(cè)量。
該文主要研究了以半導(dǎo)體鍺和貴金屬金兩種材料為對(duì)象,實(shí)現(xiàn)納米級(jí)薄膜厚度準(zhǔn)確測(cè)量的可行性,主要涉及三種方法,分別是白光干涉法、表面等離子體共振法和外差干涉法。由于不同材料薄膜的特性不同,所適用的測(cè)量方法也不同。對(duì)于折射率高,在通信波段(1550nm附近)不透明的半導(dǎo)體鍺膜,選擇采用白光干涉的測(cè)量方法;而對(duì)于厚度更薄的金膜,其折射率為復(fù)數(shù),且能夠激發(fā)表面等離子體效應(yīng),因此采用基于表面等離子體共振的測(cè)量方法。為了進(jìn)一步提高測(cè)量精度,論文還研究了外差干涉測(cè)量法,通過(guò)引入高精度的相位解調(diào)手段并檢測(cè)P光和S光之間的相位差來(lái)提高厚度測(cè)量的精度。廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、光學(xué)、電子、化學(xué)等領(lǐng)域,為研究和開(kāi)發(fā)提供了有力的手段。
晶圓對(duì)于半導(dǎo)體器件至關(guān)重要,膜厚是影響晶圓物理性質(zhì)的重要參數(shù)之一。通常對(duì)膜厚的測(cè)量有橢圓偏振法、探針?lè)ā⒐鈱W(xué)法等,橢偏法設(shè)備昂貴,探針?lè)ㄓ謺?huì)損傷晶圓表面。利用光學(xué)原理進(jìn)行精密測(cè)試,一直是計(jì)量和測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域中的主要方法之一,在光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域,基于干涉原理的測(cè)量系統(tǒng)已成為物理量檢測(cè)中十分精確的系統(tǒng)之一。光的干涉計(jì)量與測(cè)試本質(zhì)是以光波的波長(zhǎng)作為單位來(lái)進(jìn)行計(jì)量的,現(xiàn)代的干涉測(cè)試與計(jì)量技術(shù)已能達(dá)到一個(gè)波長(zhǎng)的幾百分之一的測(cè)量精度,干涉測(cè)量的更大特點(diǎn)是它具有更高的靈敏度(或分辨率)和精度,。而且絕大部分干涉測(cè)試都是非接觸的,不會(huì)對(duì)被測(cè)件帶來(lái)表面損傷和附加誤差;測(cè)量對(duì)象較廣,并不局限于金屬或非金屬;可以檢測(cè)多參數(shù),如:長(zhǎng)度、寬度、直徑、表面粗糙度、面積、角度等。總之,白光干涉膜厚儀是一種應(yīng)用很廣的測(cè)量薄膜厚度的儀器。高精度膜厚儀檢測(cè)
廣泛應(yīng)用于電子、半導(dǎo)體、光學(xué)、化學(xué)等領(lǐng)域,為研究和開(kāi)發(fā)提供了有力的手段。納米級(jí)膜厚儀找哪家
光學(xué)測(cè)厚方法集光學(xué)、機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)為一體,以其光波長(zhǎng)為測(cè)量基準(zhǔn),從原理上保證了納米級(jí)的測(cè)量精度。同時(shí),光學(xué)測(cè)厚作為非接觸式的測(cè)量方法,被廣泛應(yīng)用于精密元件表面形貌及厚度的無(wú)損測(cè)量。其中,薄膜厚度光學(xué)測(cè)量方法按光吸收、透反射、偏振和干涉等光學(xué)原理可分為橢圓偏振法、分光光度法、干涉法等多種測(cè)量方法。不同的測(cè)量方法,其適用范圍各有側(cè)重,褒貶不一。因此結(jié)合多種測(cè)量方法的多通道式復(fù)合測(cè)量法也有研究,如橢圓偏振法和光度法結(jié)合的光譜橢偏法,彩色共焦光譜干涉和白光顯微干涉的結(jié)合法等。納米級(jí)膜厚儀找哪家