極值法求解過程計算簡單,速度快,同時能確定薄膜的多個光學常數并解決多值性問題,測試范圍廣,但沒有考慮薄膜均勻性和基底色散的因素,因此精度不夠高。此外,由于受曲線擬合精度的限制,該方法對膜厚的測量范圍有要求,通常用于測量薄膜厚度大于200納米且小于10微米的情況,以確保光譜信號中的干涉波峰數適當。全光譜擬合法是基于客觀條件或基本常識來設置每個擬合參數上限、下限,并為該區域的薄膜生成一組或多組光學參數及厚度的初始值,引入適合的色散模型,再通過麥克斯韋方程組的推導得到結果。該方法能判斷預設的初始值是否為要測量的薄膜參數,建立評價函數來計算透過率/反射率與實際值之間的偏差。只有當計算出的透過率/反射率與實際值之間的偏差很小時,我們才能認為預設的初始值就是要測量的薄膜參數。隨著技術的不斷進步和應用領域的拓展,其性能和功能會得到提高和擴展。微米級膜厚儀出廠價
通過基于表面等離子體共振傳感的測量方案,結合共振曲線的三個特征參數,即共振角、半高寬和反射率小值,反演計算可以精確地得到待測金屬薄膜的厚度和介電常數。該方案操作簡單,利用Kretschmann型結構的表面等離子體共振實驗系統即可得到共振曲線,從而得到金膜的厚度。由于該方案為一種強度測量方案,受環境影響較大,測量結果存在多值性問題,因此研究人員進一步對偏振外差干涉的改進方案進行了理論分析,從P光和S光之間相位差的變化來實現厚度測量。測量膜厚儀供應商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。
基于表面等離子體共振傳感的測量方案,利用共振曲線的三個特征參量半高寬、—共振角和反射率小值,通過反演計算得到待測金屬薄膜的厚度。該測量方案可同時得到金屬薄膜的介電常數和厚度,操作方法簡單。我們利用Kretschmann型結構的表面等離子體共振實驗系統,測得金膜在入射光波長分別為632.8nm和652.1nm時的共振曲線,由此得到金膜的厚度為55.2nm。由于該方案是一種強度測量方案,測量精度受環境影響較大,且測量結果存在多值性的問題,所以我們進一步對偏振外差干涉的改進方案進行了理論分析,根據P光和S光之間相位差的變化實現厚度測量。
自上世紀60年代起,利用X及β射線、近紅外光源開發的在線薄膜測厚系統廣泛應用于西方先進國家的工業生產線中。到20世紀70年代后,為滿足日益增長的質檢需求,電渦流、電磁電容、超聲波、晶體振蕩等多種膜厚測量技術相繼問世。90年代中期,隨著離子輔助、離子束濺射、磁控濺射、凝膠溶膠等新型薄膜制備技術取得巨大突破,以橢圓偏振法和光度法為展示的光學檢測技術以高精度、低成本、輕便環保、高速穩固為研發方向不斷迭代更新,迅速占領日用電器及工業生產市場,并發展出依據用戶需求個性化定制產品的能力。其中,對于市場份額占比較大的微米級薄膜,除要求測量系統不僅具有百納米級的測量準確度及分辨力以外,還要求測量系統在存在不規則環境干擾的工業現場下,具備較高的穩定性和抗干擾能力。工作原理是基于膜層與底材反射率及相位差,通過測量反射光的干涉來計算膜層厚度。
白光干涉測量技術,也被稱為光學低相干干涉測量技術,使用的是低相干的寬譜光源,例如發光二極管、超輻射發光二極管等。同所有的光學干涉原理一樣,白光干涉同樣是通過觀察干涉圖樣的變化來分析干涉光程差的變化,進而通過各種解調方案實現對待測物理量的測量。采用寬譜光源的優點是由于白光光源的相干長度很小(一般為幾微米到幾十微米之間),所有波長的零級干涉條紋重合于主極大值,即中心條紋,與零光程差的位置對應。中心零級干涉條紋的存在使測量有了一個可靠的位置的參考值,從而只用一個干涉儀即可實現對被測物理量的測量,克服了傳統干涉儀無法實現測量的缺點。同時,相比于其他測量技術,白光干涉測量方法還具有對環境不敏感、抗干擾能力強、測量的動態范圍大、結構簡單和成本低廉等優點。目前,經過幾十年的研究與發展,白光干涉技術在膜厚、壓力、應變、溫度、位移等等測量領域已經得到廣泛的應用。通過測量反射光的干涉來計算膜層厚度,利用膜層與底材的反射率和相位差來實現測量。薄膜膜厚儀產品原理
白光干涉膜厚儀需要進行校準和選擇合適的標準樣品,以保證測量結果的準確性。微米級膜厚儀出廠價
光具有相互疊加的特性,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,并產生規則的明暗交替變化。干涉測量需要滿足三個相干條件:頻率一致、振動方向一致、相位差穩定一致。與激光光源相比,白光光源的相干長度較短,通常在幾微米到幾十微米內。白光干涉的條紋有一個固定的位置,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。通過探測光強最大值,可以實現樣品表面位移的精密測量。白光垂直掃描干涉、白光反射光譜等技術,具有抗干擾能力強、穩定性好、動態范圍大、結構簡單、成本低廉等優點,并廣泛應用于薄膜三維形貌測量和薄膜厚度精密測量等領域。微米級膜厚儀出廠價