光具有傳播的特性,不同波列在相遇的區域,振動將相互疊加,是各列光波獨自在該點所引起的振動矢量和。兩束光要發生干涉,應必須滿足三個相干條件,即:頻率一致、振動方向一致、相位差恒定。發生干涉的兩束光在一些地方振動加強,而在另一些地方振動減弱,產生規則的明暗交替變化。任何干涉測量都是完全建立在這種光波典型特性上的。下圖分別表示干涉相長和干涉相消的合振幅。與激光光源相比,白光光源的相干長度在幾微米到幾十微米內,通常都很短,更為重要的是,白光光源產生的干涉條紋具有一個典型的特征:即條紋有一個固定不變的位置,該固定位置對應于光程差為零的平衡位置,并在該位置白光輸出光強度具有最大值,并通過探測該光強最大值,可實現樣品表面位移的精密測量。此外,白光光源具有系統抗干擾能力強、穩定性好且動態范圍大、結構簡單,成本低廉等優點。因此,白光垂直掃描干涉、白光反射光譜等基于白光干涉的光學測量技術在薄膜三維形貌測量、薄膜厚度精密測量等領域得以廣泛應用。可以配合不同的軟件進行分析和數據處理,例如建立數據庫、統計數據等。高速膜厚儀性價比高
本文溫所研究的鍺膜厚度約300nm,導致其白光干涉輸出光譜只有一個干涉峰,此時常規基于相鄰干涉峰間距解調的方案(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,并設計搭建了膜厚測量系統。溫度測量實驗結果表明,峰值波長與溫度變化之間具有良好的線性關系。利用該測量方案,我們測得實驗用鍺膜的厚度為338.8nm,實驗誤差主要來自于溫度控制誤差和光源波長漂移。通過對納米級薄膜厚度的測量方案研究,實現了對鍺膜和金膜的厚度測量。本文主要的創新點是提出了白光干涉單峰值波長移動的解調方案,并將其應用于極短光程差的測量。國內膜厚儀定做白光干涉膜厚儀是一種用來測量透明和平行表面薄膜厚度的儀器。
由于不同性質和形態的薄膜對系統的測量量程和精度的需求不盡相同,因而多種測量方法各有優劣,難以一概而論。,按照薄膜厚度的增加,適用的測量方式分別為分光光度法、橢圓偏振法、共聚焦法和干涉法。對于小于1μm的較薄薄膜,白光干涉輪廓儀的測量精度較低,分光光度法和橢圓偏振法較適合。而對于小于200nm的薄膜,由于透過率曲線缺少峰谷值,橢圓偏振法結果更加可靠?;诎坠飧缮嬖淼墓鈱W薄膜厚度測量方案目前主要集中于測量透明或者半透明薄膜,通過使用不同的解調技術處理白光干涉的圖樣,得到待測薄膜厚度。本章在詳細研究白光干涉測量技術的常用解調方案、解調原理及其局限性的基礎上,分析得到了常用的基于兩個相鄰干涉峰的白光干涉解調方案不適用于極短光程差測量的結論。在此基礎上,我們提出了基于干涉光譜單峰值波長移動的白光干涉測量解調技術。
白光光譜法克服了干涉級次的模糊識別問題,具有測量范圍大,連續測量時波動范圍小的特點,但在實際測量中,由于測量誤差、儀器誤差、擬合誤差等因素,干涉級次的測量精度仍其受影響,會出現干擾級次的誤判和干擾級次的跳變現象。導致公式計算得到的干擾級次m值與實際譜峰干涉級次m'(整數)之間有誤差。為得到準確的干涉級次,本文依據干涉級次的連續特性設計了校正流程圖,獲得了靶丸殼層光學厚度的精確值。導入白光干涉光譜測量曲線。Michelson干涉儀的光路長度支配了精度。
微納制造技術的發展推動著檢測技術進入微納領域,微結構和薄膜結構作為微納器件的重要部分,在半導體、航天航空、醫學、現代制造等領域得到了廣泛應用。由于微小和精細的特征,傳統的檢測方法無法滿足要求。白光干涉法被廣泛應用于微納檢測領域,具有非接觸、無損傷、高精度等特點。另外,光譜測量具有高效率和測量速度快的優點。因此,這篇文章提出了一種白光干涉光譜測量方法,并構建了相應的測量系統。相比傳統的白光掃描干涉方法,這種方法具有更強的環境噪聲抵御能力,并且測量速度更快。Michelson干涉儀的光路長度決定了儀器的精度。本地膜厚儀主要功能與優勢
膜厚儀的干涉測量能力較高,可以提供精確和可信的膜層厚度測量結果。高速膜厚儀性價比高
白光干涉膜厚儀基于薄膜對白光的反射和透射產生干涉現象,通過測量干涉條紋的位置和間距來計算出薄膜的厚度。這種儀器在光學薄膜、半導體、涂層和其他薄膜材料的生產和研發過程中具有重要的應用價值。當白光照射到薄膜表面時,部分光線會被薄膜反射,而另一部分光線會穿透薄膜并在薄膜內部發生多次反射和折射。這些反射和折射的光線會與原始入射光線產生干涉,形成干涉條紋。通過測量干涉條紋的位置和間距,可以推導出薄膜的厚度信息。白光干涉膜厚儀在光學薄膜領域具有廣泛的應用。光學薄膜是一種具有特殊光學性質的薄膜材料,廣泛應用于激光器、光學鏡片、光學濾波器等光學元件中。通過白光干涉膜厚儀可以實現對光學薄膜厚度的精確測量,保證光學薄膜元件的光學性能。此外,白光干涉膜厚儀還可以用于半導體行業中薄膜材料的生產和質量控制,確保半導體器件的性能穩定和可靠性。白光干涉膜厚儀還可以應用于涂層材料的生產和研發過程中。涂層材料是一種在材料表面形成一層薄膜的工藝,用于增強材料的表面性能。通過白光干涉膜厚儀可以對涂層材料的厚度進行精確測量,保證涂層的均勻性和穩定性,提高涂層材料的質量和性能。高速膜厚儀性價比高