TPY-2椭偏法测量薄膜厚度的实验研究
时间:2017-06-17 15:11 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 摘要随着薄膜技术在信息存储、电子元器件、航天技术以及光学仪器等方面越来越广泛的应用，薄膜光学特性和表面形态的准确测量逐渐成为薄膜研究的重要方向。本论文介绍了测量薄膜厚度的几种方法，详细研究了椭偏法的测量原理，使用TPY-2自动椭圆偏振仪进行了实验，并使用干涉原理做了对比实验，综合比较了两种仪器的优缺点，提出了减小系统误差的建议。10277 关键词 薄膜厚度 测量方法 椭偏仪 毕业设计说明书（论文）外文摘要 Title Experimental study of the ellipsometric measurement of film thickness Abstract With thin film technology more widely used in information storage, electronic components, aerospace technology, and optical instruments, the accurate measurement of thin film optical properties and surface morphology gradually become an important direction of study of the thin films. This article describes several methods for measuring film thickness，Studied in detail the measurement principle of ellipsometry，Use of TPY-2 automatic ellipsometry experiments，And made a comparative experiment using the interference principle，comprehensive comparison the advantages and disadvantages of the two instruments, Put forward the proposal to reduce systematic errors. Keywords Film thickness Measurement methods Ellipsometer 目 次 1 绪论 1 1.1 测量薄膜厚度的意义 1 1.2 测量薄膜厚度的方法 1 1.3 椭偏测量术 3 2. 干涉法测量薄膜厚度的原理 6 3. 椭偏法测量薄膜厚度的原理 7 4. 实验内容及数据分析 14 4.1 TPY-2型自动椭圆偏振测厚仪 14 4.2 对比实验 15 4.3 实验结果分析 16 结 论 20 致 谢 21 参 考 文 献 22 1 绪论 1.1 测量薄膜厚度的意义 近几十年来，薄膜技术发展迅猛，从理论计算、设计测量和工艺各方面均已形成了完整的体系，应用范围也涵盖了工业、农业、建筑、交通运输、医学、天文学、军事以及宇航等领域 。光学薄膜在光通讯、光学测量等技术领域的作用尤其重要，它具有改变介质的光学特性（如增透膜，高反膜等），优化物质表面性能，进行微细加工，产生新的功能特性等优点。由于光学薄膜的重要性不断上升，检测薄膜的各项技术也随之迅速发展 。 薄膜厚度是否均匀一致是检测薄膜各项性能的基础 。单层薄膜厚度不均匀，不但会影响到各处的拉伸强度、阻隔性等，更会影响薄膜的后续加工。对于复合薄膜，厚度的均匀性更加重要，只有整体厚度均匀，每一层树脂的厚度才可能均匀，因此，薄膜厚度是否均匀，是否与预设值一致，厚度偏差是否在指定的范围内，这些都成为薄膜是否能够具有某些特性指标的前提 。 1.2 测量薄膜厚度的方法 测量薄膜厚度的方法很多，可将其分为非光学方法和光学方法两大类，其中非光学的方法主要有涡流法、 粒子法、探针法等等，它们都是基于物理原理的方法，但是这些方法都属于有损测量，具有破坏性；而光学方法则避免了这一问题，主要的测量方法包括棱镜耦合导膜法、光切法、波导法、光谱法、干涉法以及椭圆偏振法等基本光学方法。按照测量方法所依据的光学原理的不同，光学方法又可以分为干涉法、衍射法、透射法、反射法、偏振法等；按照薄膜的吸收情况可分为吸收膜的测量和非吸收膜的测量；按照所用光源的不同可分为激光光源测量和白光光源测量；按照承载薄膜的基本情况可分为透明基底测量和不透明基底测量等 。随着光学薄膜的材料和制备技术的不断提高，传统的薄膜厚度的测量方法己经不能满足现代光学检测的需要。目前，光谱法、干涉法和椭圆偏振法是人们讨论最多和应用最广泛的测量方法，人们研究并使用了它们中的两种或两种以上的测量方法作为组合测量方法对薄膜厚度和光学常数做了测量，并达到了预期的效果，例如反射干涉光谱法 ，光谱椭偏法 等等。 (责任编辑：qin) |