半导体物理实验——椭圆仪测量薄膜厚度
实验报告
一、实验目的和任务
1、结合传统的测试方法去理解自动椭圆偏振测厚仪的工作原理，并且熟悉其操作的软件平台，懂得在出现误差的时候找出原因；
2、用椭偏仪测量Si衬底上的SiO2薄膜的折射率和厚度。
二、实验原理
使一束自然光经起偏器变成线偏振光。再经1/4波片，使它变成椭圆偏振光入射在待测得膜上。反射时，光的偏振状态将发生变化。通过检测这种变化，便可以推算出待测膜面的某些光学参数。其光路如图3.2所示。
L：光源；M1：棱镜1；M2：棱镜2；P：起偏器；
C：1/4波片；S：样品；A：检偏器；
D：接收器；1、入射光栅；2、接收光栅；
3、调整光栏（调整光路时使用，平时摘下）
三、实验设备
本仪器分为光源、接收器、主机、电子及通讯四部分。
1、光源：采用波长为632.8nm的氦氖激光光源，其特点是：光强大、光谱纯、波长稳定性好。
2、接收器：采用光电倍增管，把光讯号变为电讯号，经放大后输出至微机，微机选择出消光位置的角度值。
椭偏仪测量薄膜厚度与折射率
椭偏仪测量薄膜厚度和折射率 近代科学技术中对各种薄膜的研究和应用日益广泛。因此，能够更加迅速和精确地测量薄膜的光学参数例如厚度和折射率已变得非常迫切。 在实际工作中可以利用各种传统的方法来测定薄膜的光学参数，如布儒斯特角法测介质膜的折射率，干涉法测膜。另外，还有称重法、X 射线法、电容法、椭偏法等等。其中，椭圆偏振测量（椭偏术）是研究两媒质界面或薄膜中发生的现象及其特性的一种光学方法，其原理是利用偏振光束在界面或薄膜上的反射或透射时出现的偏振变换。因为椭偏法具有测量精度高，灵敏度高，非破坏性等优点，已广泛用于各种薄膜的光学参数测量，如半导体、光学掩膜、圆晶、金属、介电薄膜、玻璃（或镀膜）、激光反射镜、大面积光学膜、有机薄膜等，也可用于介电、非晶半导体、聚合物薄膜、用于薄膜生长过程的实时监测等测量。 实验目的 了解椭圆偏振测量的基本原理，并掌握一些偏振光学实验技术。 实验原理 光是一种电磁波，是横波。电场强度E 、磁场强度H 和光的传播方向构成一个右旋的正交三矢族。光矢量存在着各种方位值。与光的强度、频率、位相等参量一样，偏振态也是光的基本量之一。 在一光学材料上镀各向同性的单层介质膜后，光线的反射和折射在一般情况下会同时存在的。通常，设介质层为n 1、n 2、n 3，φ1为入射角，那么在1、2介质交界面和2、3介质交界面会产生反射光和折射光的多光束干涉。 这里我们用2δ表示相邻两分波的相位差，其中222cos /dn δπφλ=，用r 1p 、 r 1s 表示光线的p 分量、s 分量在界面1、2间的反射系数， 用r 2p 、r 2s 表示光线的p 分量、s 分量在界面2、3间的反射系数。 由多光束干涉的复振幅计算可知： 2122121i p p rp ip i p p r r e E E r r e ?δ --+= + (1) 2122121i s s rs is i s s r r e E E r r e ? δ --+=+ (2) 其中E ip 和E is 分别代表入射光波电矢量的p 分量和s 分量，E rp 和E rs 分别代表反射光波电矢量的p 分量和s 分量。现将上述E ip 、E is 、E rp 、E rs 四个量写成一个量G ，即：
实验三 干涉显微镜测量薄膜厚度
实验三干涉显微镜测量薄膜厚度 一、实验目的 1． 掌握干涉显微镜的工作原理及使用方法； 2． 用干涉显微镜测量薄膜厚度。 二、实验说明 2.1 实验原理 把显微镜和光波干涉仪结合起来设计而成的显微镜为干涉显微镜。干涉显微镜的类型很多，常用的干涉显微镜是以迈克耳逊干涉仪为原型，其原理却都是以劈尖干涉为基础的，下图1为劈尖干涉的示意图： 若在两块平面玻璃间垫一细丝，即形成一个空气劈尖（为便于说明问题图中夸大了细丝的直径）。当一束单色光射入时，则在空气劈尖（n=1）上下两表面所引起的反射光线将相互干涉。若这两束光的光程差恰为半波长的奇数倍时，则发生相消干涉而呈现暗色条纹；若光程差为半波长的偶数倍时，发生加强干涉而得到明亮条纹。一定的明暗条纹对应一定的厚度，所以这些干涉条纹也叫等厚条纹。条纹间的距离l ，随劈尖的夹角而变化，越小，l 越大。 在迈克耳逊干涉仪中，只要某一光程差发生变化，就要引起干涉场中条纹移动，光程差每改变半个波长()，则干涉条纹移动一个条纹间距。故待测样品表面若存在局部不平, 结果会导致干涉条纹发生弯曲, 条纹弯曲的程度是样品表面微观凹凸不平程度的反映, 只要测出条纹的弯曲量就可以求出样品表面的凹凸量。根据这一原理, 可借助该仪器来测量镀膜膜层的厚度. 设M 1、M 2是两个不严格垂直的理想平面，则得到等厚干涉直线条纹。若表面M 2上有沟槽，干涉条纹将发生弯曲或断折，如图2所示。沟槽的深度h 由式（4—1）决定。 （4—1） θθ2λe H h ?= 2λ 图 1 劈尖干涉的示意图图2表面沟槽及干涉条纹的形状图3薄膜与其干涉条纹的形状
式中，Ｈ为干涉条纹曲折量，e 为条纹的间距。若用白光照明，e 是指两根接近黑色的干涉条纹中心间的距离。这时λ取540nm （绿光λ=0.53μm=5300?）。若被测件的部分表面镀有厚度为h 的薄膜，则只要测量出干涉条纹间距e 和因镀膜而引起的干涉条纹位移量Ｈ，就可算出该薄膜的厚度。如图3所示。 2.26JA 型干涉显微镜的光学系统及构造 2.2.1 6JA 型干涉显微镜的光学系统 本实验用的是6JA 型干涉显微镜, 其光学系统如图1所示, 属于双光束干涉系统。光源1发出的光经聚光镜2投射到孔径光阑4平面上, 视场光阑5不在照明物镜6的前焦面上, 光经分光板7, 被分成两部分: 一部分反射, 另一部分透射. 被反射的光经物镜8射向标准反射镜M1, 再由M1 反射, 射向目镜14; 而从分光板上透射的光线通过补偿板9、物镜10射向工件表面M2, 再由M2反射, 射向目镜14. 在目镜分划板13上两束光产生干涉. 从目镜中可以观察到干涉条纹. 若样品表面平滑,则干涉条纹是平直的. 图五 6JA 型干涉显微镜构造 11a 5b 5a 105 131113 2 2a 2b 2c 14897a 44a 3 15 8 7 16 1b 1c 图4 6JA 型干涉显微镜光学系统 1-光源 2-聚光镜 3,11,15-反光镜 4-孔径光阑 5-视场光阑 6-照明物镜 7-分光板 8,10-物镜 9-补偿板 12-转向棱镜 13-分划板 14-目镜 16-摄影物镜
椭偏仪测量薄膜厚度和折射率实验报告
椭偏仪测量薄膜厚度与折射率实验报告 组别：6９组院系:０６11 姓名:林盛学号：PB06２104 ４5 实验题目：椭偏仪测量薄膜厚度与折射率 实验目得：了解椭偏仪测量薄膜参数得原理，初步掌握反射型椭偏仪得使用方法。 实验原理: 椭圆偏振光经薄膜系统反射后,偏振状态得变化量与薄膜得厚度与折射率有关,因此只要测量出偏振状态得变化量,就能利用计算机程序多次 逼近定出膜厚与折射率。参数描述椭圆偏振光得P波与S波间得相位差经薄膜系统关系后发生得变化，描述椭圆偏振光相对振幅得衰减。有超越方程: ? 为简化方程，将线偏光通过方位角得波片后，就以等幅椭圆偏振光出射，；改变起偏器方位角就能使反射光以线偏振光出射，,公式化简为: 这时需测四个量，即分别测入射光中得两分量振幅比与相位差及反射光中得两分量振幅比与相位差，如设法使入射光为等幅椭偏光,， 则;对于相位角，有: 因为入射光连续可调,调整仪器,使反射光成为线偏光，即=0或()，则或，可见只与反射光得p波与s波得相位差有关,可从起偏器得方位角算 出、对于特定得膜，就是定值,只要改变入射光两分量得相位差,肯定会 找到特定值使反射光成线偏光, =０或（）. 实验仪器:椭偏仪平台及配件、He-Nｅ激光器及电源、起偏器、检偏器、四分之一波片、待测样品、黑色反光镜等。
实验内容： 1.按调分光计得方法调整好主机. 2.水平度盘得调整。 3.光路调整。 4.检偏器读数头位置得调整与固定. 5.起偏器读数头位置得调整与固定。 6.波片零位得调整。 7.将样品放在载物台中央,旋转载物台使达到预定得入射角７0即望远镜转过 40，并使反射光在白屏上形成一亮点。 8.为了尽量减小系统误差，采用四点测量. 9.将相关数据输入“椭偏仪数据处理程序”，经过范围确定后,可以利用逐次逼 近法，求出与之对应得d与n ；由于仪器本身得精度得限制,可将d得误差 控制在１埃左右，ｎ得误差控制在0、01左右. 实验数据: 将表格中数据输入“椭偏仪数据处理程序",利用逐次逼近法,求出与之对 应得厚度d与折射率ｎ分别为: 误差分析: 实验测得得折射率比理论值偏大,厚度比理论值偏小，其可能原因有： 1.待测介质薄膜表面有手印等杂质，影响了其折射率。 2.在开始得光路调整时,没有使二者严格共轴,造成激光与偏振片、1/４波片之 间不就是严格得正入射,导致测量得折射率与理论值存在偏差。 3.消光点并非完全消光，所以消光位置只能由人眼估测,所以可能引入误差。 4.由于实验中需多次转动及调节、安装仪器,会破坏仪器得共轴特性.虽经多次 调节，但还就是会产生误差.
用椭偏仪测薄膜厚度与折射率
103 实验十二 用椭偏仪测薄膜厚度与折射率 随着半导体和大规模集成电路工艺的飞速发展，薄膜技术的应用也越加广泛。因此，精确地测量薄膜厚度与其光学常数就是一种重要的物理测量技术。 目前测量薄膜厚度的方法很多。如称重法、比色法、干涉法、椭圆偏振法等。其中，椭圆偏振法成为主要的测试手段，广泛地应用在光学、材料、生物、医学等各个领域。而测量薄膜材料的厚度、折射率和消光系数是椭圆偏振法最基本，也是非常重要的应用之一。 实验原理 由于薄膜的光学参量强烈地依赖于制备方法的工艺条件，并表现出明显的离散性，因此，如何准确、快速测量给定样品的光学参量一直是薄膜研究中一个重要的问题。椭圆偏振法由于无须测定光强的绝对值，因而具有较高的精度和灵敏度，而且测试方便，对样品无损伤，所以在光学薄膜和薄膜材料研究中受到极大的关注。 椭圆偏振法是利用椭圆偏振光入射到样品表面，观察反射光的偏振状态（振幅和位相）的变化，进而得出样品表面膜的厚度及折射率。 氦氖激光器发出激光束波长为632.8nm 的单色自然光，经平行光管变成单色平行光束，再经起偏器P 变成线偏振光，其振动方向由起偏器方位角决定，转动起偏器，可以改变线偏振光的振动方向，线偏振光经1/4波片后，由于双折射现象，寻常光和非寻常光产生π/2的位相差，两者的振动方向相互垂直，变为椭圆偏振光，其长、短轴沿着1/4波片的快、慢轴。椭圆的形状由起偏器的方位角来决定。椭圆偏振光以一定的角度入射到样品的表面，反射后偏振状态发生改变，一般仍为椭圆偏振光，但椭圆的方位和形状改变了。从物理光学原理可 以知道，这种改变 与样品表面膜层厚 度及其光学常数有 关。因而可以根据 反射光的特性来确 定膜层的厚度和折 射率。图1为基本 原理光路。 图2为入射光 由环境媒质入射到单层薄膜上，并在环境媒质——薄膜——衬底的两个界面上发生多次折射和反射。此时，折射角满足菲涅尔折射定律 332211sin sin sin ???N N N == (1)
湿膜厚度仪使用方法
OU3410 湿膜厚度仪使用方法 使用说明书
基本概述 湿膜测厚仪又叫湿膜测厚规、湿膜测试仪、湿膜检测仪、湿膜厚度测量仪、湿膜测厚仪厂家、湿膜测厚仪价格、梳式湿膜测厚仪、湿油漆测厚仪、湿涂层如何检测、湿膜卡、湿膜片、湿膜厚度卡具有测量误差小、可靠性高、稳定性好、操作简便等特点，是控制和保证产品质量必不可少的检测仪器，广泛地应用在制造业、金属加工业、化工业、商检等检测领域。
欧谱梳式湿膜厚度规是测量色漆、清漆等各种涂料湿膜涂刷厚度的测量工具，数值以微米(m m)表示。湿膜厚度规适用于平整的基板上，测量精度高。本厚度量程为10～100m m、20～200m m、250～700m m、50～750m m、50～950m m、25～2000m m、25～3000m m七种规格供选择，以适应不同行业的需要。 使用方法： 各种涂料施工后，立即将湿膜厚度规稳定垂直的放在平整的湿膜涂层表面，将湿膜厚度规从湿膜中移出，即可测得湿膜涂层的厚度。湿膜厚度应是在被湿膜浸润的那个最短的齿及邻近那个没有被浸到的齿之间。以同样方式在不同的位置再测取两次，以得到一定范围内的代表性结果。 使用完毕后，将湿膜厚度规洗净、揩干。
感谢以下网站对本资料的大力支持： 测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 超声波测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 钢板测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 金属测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 管道测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 钢管测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 厚度测量仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 超声测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 高温测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 壁厚测量仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 超声波测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 膜厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 涂层测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 涂层测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 镀层测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 油漆测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 油漆测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 漆膜测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 锌层测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 防腐层测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 麦考特测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 尼克斯测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 磁感应测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 涡流测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 膜厚测试仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 覆层测厚仪 https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 电镀层测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 涂镀层测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 镀锌层测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 电解测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 氧化膜测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 磁性测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 干膜测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 湿膜测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 镀铬测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 标线测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 磷化膜测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 尼克斯测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 超声探伤仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 磁粉探伤机 https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 焊缝探伤仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 超声波探伤仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 超声波探伤仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 金属探伤仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 便携式探伤仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 钢结构探伤仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 磁粉探伤仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 超声波探伤仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 便携式硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 便携式硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 洛氏硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 轧辊硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 手持式硬度计 https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 里氏硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 铅笔硬度计 https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 便携硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 钢管硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 韦氏硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 轧辊硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 巴氏硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 模具硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 超声波硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 洛氏硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 金属硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 硬度测试仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 布氏硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 布氏硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 肖氏硬度计 https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 铸件硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 钢板硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 硬度仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 铝合金硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 邵氏硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 橡胶硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 橡胶硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 电火花检测仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 电火花检测仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 电火花检漏仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 防腐层检测仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 防腐层检漏仪 https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 表面粗糙度仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 粗糙度测量仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 粗糙度测试仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 喷砂粗糙度仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 光洁度仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 便携式粗糙度仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 粗糙度仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 粗糙度检测仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 附着力测试仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 漆膜划格器https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 百格刀测试https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 百格刀 https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, LED观片灯https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 黑白密度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 光泽度仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 工业观片灯https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 黑度仪 https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 黑度计 https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 无损检测 https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 无损检测仪器https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 无损123https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 网站目录https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 达高特https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 达高特测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, MX3测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, PX7测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 狄夫斯高https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 数字式粘度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 油漆粘度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 粘度仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 无损检测https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 百格刀https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 笔式硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 透光率仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 硬度测量仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 数显硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 台式硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 林格曼黑度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 显微硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 维氏硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 钳式硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 镀层硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 漆膜硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 涂层硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 玻璃钢硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 塑料硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 钢材硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 光泽度测试仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 油漆光泽度仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 便携式布氏硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 便携式洛氏硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 硬度块https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 硬度计试块https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 中国硬度计网https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 中国测厚仪网https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 中国探伤仪网https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 中国粘度计网https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 中国粗糙度仪网https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 中国涂层测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, EPK测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, minitest测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, Positest附着力https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, positector测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, Dm5e测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, Mikrotest测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 电火花测漏仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 手持式粗糙度仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 超声波检测仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 数显邵氏硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 数显巴氏硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 数显韦氏硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 数显布氏硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 数显洛氏硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 数显里氏硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 便携式里氏硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 尼克斯https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 旋转粘度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 分类目录https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 石墨硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 邵氏橡胶硬度计https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 铸铁测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 湿膜厚度规https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 钢结构测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 薄膜测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 铸件探伤仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 容器探伤仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 管道探伤仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 涂层厚度仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 涂料测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 镀铬测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, reseto测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html, 镀镍测厚仪https://www.360docs.net/doc/b917165822.html,
台阶仪测试薄膜厚度实验
东南大学材料科学与工程 实验报告 学生姓名班级学号实验日期2014.9.5 批改教师 课程名称电子信息材料专业方向大型实验批改日期 实验名称台阶仪测试薄膜厚度实验报告成绩 一、实验目的： 掌握测试薄膜厚度原理和方法，了解台阶仪操作技术。 二、实验原理： LVDT是线性差动变压器的缩写，为机电转换器的一种。利用细探针扫描样品表面，当检测到一个高度差别则探针做上下起伏之变化，此变化在仪器内部的螺旋管先圈内造成磁通量的变化，再有内部电子电路转换成电压讯号，进而求出膜厚。LVDT线性位置感应器，可测量的位移量小到几万分之一英寸至几英寸。 LVDT的工作原理是由振荡器产生一高频的参考电磁场，并内建一支可动的铁磁主轴以及两组感应线圈，当主轴移动造成强度改变由感应线圈感应出两电压值，相比较后即可推算出移动量。三、实验步骤： （1）开机准备 （2）放置样品 （3）参数设置 （4）扫描结果分析 （5）数据保存 四、实验内容： Si基底上沉积金属Cr薄膜的厚度的测量 五、实验结果与分析： 样品：硅片上镀铬薄膜； 实验参数：长度1000μm；持续时间40s；针压力3mg；表面轮廓是Hills and Valleys.
由实验曲线及数据，可得薄膜厚度约为（868.8-617.0）=251.8μm。 六、思考题： 1、对于用台阶仪对非完美薄膜的厚度测量，Step Hight的M和R Cursor点 的选择？ 两个点分别选在图线中的拐点处，这样倾斜的曲线会水平，比较容易得到薄膜的厚度 2、怎么样才能得到一个比较shape的台阶？ 在制备时在衬底上覆盖一个形状规则比如长方形的陪片，且覆盖片要尽量薄，边缘应整齐，这样产生的台阶才会陡峭，方便测量
薄膜厚度和消光系数的透射光谱测量方法
薄膜厚度和消光系数的透射光谱测量方法 项目完成单位：国家建筑材料测试中心 项目完成人：刘元新 鲍亚楠 孙宏娟 王廷籍 摘 要 本文提出薄膜厚度和消光系数的标准曲线测量法，论述了方法的测量原理和测量程序。该法的膜厚的测量范围为~80nm 到2000nm ；膜厚的测量误差大约为13nm 。 关键词 薄膜、厚度、消光 自洁净玻璃的自洁净性能、低幅射玻璃的低幅射性能都与其膜层的厚度、折射率和消光系数有着密切的关系[1]。近代微电子学装置，如成像传感器、太阳能电池、薄膜器件等都需要这些参数[2] 。这些参数的数据是薄膜材料、薄膜器件设计的必不可少的基础性数据。 通常都是单独测量这些参数，薄膜厚度用原子力显微镜、石英震荡器、台阶仪、椭偏仪、干涉法来测量。薄膜折射率的测量就比较麻烦，因为它是波长的函数，它可以用基于干涉、反射原理的方法测量。从薄膜的吸收谱就可测量其消光系数。显然，取得这些数据是很麻烦、很费时、成本也很高，特别是对于纳米级薄膜。 2000年，美国Princeton 等大学提出[2] ，从物理角度建立透射光谱模型，调整模型中的未知的参数，即薄膜厚度、折射率、消光系数，使透射光谱的理论曲线同实验曲线重合，这就同时取得薄膜的厚度、折射率、消光系数等数据。他们用这种方法同时测量了“玻璃-薄膜” 系统的薄膜的厚度、折射率、消光系数等数据。显然，这是取得这些数据的简便、快速、低成本的方法，是这领域的一个发展趋势。 镀膜玻璃的透射光谱既包含玻璃参数的信息，也包含薄膜参数的信息，如果能从中解析出薄膜参数的信息，也就得到了薄膜参数的测量值，这就是透过光谱法测量薄膜参数的基本思路。本文基于这个基本思路提出测量薄膜参数的另一方法，姑且称为标准曲线法，方法的原理是基于这样的实验现象，即薄膜的吸收越强，镀膜玻璃的透过率越低；在薄膜吸收的光谱区内，薄膜越厚，镀膜玻璃的透过率也越低；这就是说，镀膜玻璃在指定波长处的透过率T 是薄膜厚度t 和薄膜消光系数 的函数， ),,(λκt T T = 但镀膜玻璃透过率和薄膜参数有什么函数关系？这就是本文要研究的问题。知道这函数关系之后，如何利用这函数关系测量薄膜参数？这也是本文要研究的问题。
椭偏仪测折射率和薄膜厚度
物理实验报告 实验名称：椭偏仪测折射率和薄膜厚度 学院：xx 学院专业班级：xxx 学号：xxx 学生姓名：xxx 实验成绩 预习题（一空一分，共10 分） 1.（单选题）起偏器和检偏器的刻度范围为多少？（B） A.0 ° ~180° B.0 ° ~360° 2.（单选题）黑色反光镜在仪器调整中起什么作用？
实验预习题成绩： （B） A. 确定起偏器的方位 B. 确定检偏器的方位 C.确定波片的方位 3.（单选题）在椭偏仪实验中坐标系是选在待测薄膜的（B）上。 A 入射面 B 表面 4.（单选题）椭偏仪的数据处理方法有三种，即查图法、查表 法、迭代法解非线性超越方程，本实验中使用（B） A 查图法 B 查表法 5.（填空题））调整椭偏仪光路的步骤是，首先使激光光线与分光计仪器主轴垂直，并通过载物台中心，然后确定（C）的0 刻度位置，这要利用（A）的布鲁斯特角特性，然后再确定（B）0 刻度位置，最后调整1/4 波片，使其快轴与（C）成± 45° 选择答案： A 黑色反光镜 B 检偏器 C 起偏器
6.（填空题）将起偏器套在平行光管上，使0°位置朝上，从载物台上取下黑色反射镜，将检偏器管转到共轴位置，整体调节起偏器使检流计（A），固定起偏器螺钉。此时起偏器与检偏器通光方向（C）。选择答案： A 光强最小 B 光强最大 C 平行 D 垂直
原始数据记录 成绩： 1/4 玻片起偏器角度检偏器角度+45°（＞ 90°）103.4 91.7 +45°（＜ 90°）21.2 51.6 -45 °（＞ 90°）106.5 98.6 -45 °（＜ 90°）21.2 51.6 薄膜厚度： 110.0000 折射率： 1.4800
薄膜厚度的测量
薄膜厚度的测量 ——台阶仪安装操作说明 一、台阶仪的安装 1、硬件的安装 1）打开电脑机箱盖，将台阶仪自带的电视卡插入PCI扩展槽，插好后将电脑机箱盖合上; 2)接上台阶仪电源线，将台阶仪上的USB线和视频线与电脑箱连接； 2、软件的安装 1）打开电脑机箱和显示器，将台阶仪自带的光盘插入电脑光驱； 2）将光盘上所有的内容都复制到电脑C盘根目录下； 3）安装光盘中的两个驱动程序，安装完成后重启计算机; 4）计算机重启后将拷入C盘中的注册表文件导入，导入成功后将台阶仪操作软件图标发送到桌面； 二、台阶仪的操作 1、台阶仪的标定 1）打开电脑机箱和显示器，打开台阶仪电源，等待10秒后将电脑桌面上的操作软件打开，几秒后自动弹出两个对话框，点击确认后进入操作界面； 2）拿出标定用的标准样品，拿出样品后立即合上盒盖，防止灰尘进入；
3）打开台阶仪保护盖，将标准样品贴紧样品台滑到台中央； 4）调节样品台位置，使标样在探针正下方； 5）点击操作软件上的“Setup”按键，设置扫描参数，将Speed设置为0.07mm/sec，Length设置为0.6mm，Range设置为10microns，Stylus Force设置为1mg，Filter Level设置为4，点击OK进行确认； 6）点击Engage，观察标准样品与探针所处的位置，如果样品台阶中央不在探针下方，点击Z+将探针升高，通过调节样品台使标准样品处于探针的正下方，合上保护盖，点击Engage，继续观察标准样品与探针的位置，如此反复操作，直到标准样品的台阶在探针的正下方；7）点击Scan，并点击确认扫描对话框，台阶仪自动进行扫描，扫描结束后，探针自动复位，测出的数据会自动弹出来； 8）用鼠标引动R,M光标，（R为参照光标，M为测量光标）到台阶的两侧，点击Level Date将台阶的曲线调平； 9）在曲线图窗口中点击鼠标右键，选择Size Cursors，将R,M光标线进行展开到适合宽度，然后点击鼠标右键将M光标移动到台阶上，窗口的右上角就会显示出台阶的平均高度； 10）重复7-9的步骤，反复测量几次，带测量数据稳定后，在曲线图窗口点击右键，选择Calibrate Height，在弹出的对话框中填写1063?，点击确定； 11）重复7-9的步骤，将测量出的台阶数据和标准样品给出的数据对比，一般来说只有几个?的差别； 12）台阶仪标定完成；
椭偏测厚仪主要参数与工作原理
“椭偏测厚仪”有关情况介绍 一、引言： 1、椭偏法是一种测量光在样品表面反射后偏振状态改变的广西方 法，它可以同时测得样品薄膜的厚度和折射率。由于此法具有非接触性、非破坏性以及高灵敏度、高精度等优点，鼓广泛用于薄膜厚度及材料的光学常数的测定。 2、椭偏法测量数据可在短时间快速采集，可对各类薄膜的生长和工 艺过程进行实时监测，故已成为半导体行业重要的在线监测设备之一。 3、纳米技术是当今科技的发展热点，能精确测得纳米级薄膜厚度和 折射率的椭偏测量技术受到人们的高度重视和关注。 二、椭偏测厚仪发展概况： 1、椭偏测厚仪在我国起步较晚，70年代我国自行设计生产的椭偏 测厚仪只有“TP-77型椭偏测厚仪”和“WJZ型椭偏测厚仪”。基本上是手动测量，仅配一种入射角和衬底材料的薄膜（n，d）~（Ψ，Δ）函数表（如SiO2，70°入射角，波长632.8nm）。 2、 90年代末，华东师大学研制并生产了“HST-1型”和“HST-2型” 多功能智能椭偏测厚仪。该仪器使用计算机技术，利用消光法自动完成，测量薄膜的厚度和折射率。 3、进入二十一世纪，国生产自动椭偏测厚仪的厂家逐渐多起来。如： 天津港东科技发展生产的“SGC-1型椭圆偏振测厚仪”、“SGC-2型自动椭圆偏振测厚仪”。天津拓普仪器生产的“TPY-1型椭圆偏振测厚
仪”和“TPY-2型自动椭圆偏振测厚仪”等。 现将目前国生产的几种自动椭圆偏振测厚仪，其性能指标等参数列表如下，供参考： 国几种“椭圆偏振测厚仪”的性能参数 三、消光法测量薄膜和折射率的计算公式：
1． 在椭偏法测量中，为了简便，通常引入两个物理量——Ψ，Δ来 描述反射光偏振态的变化，它们与总反射系数p R （p 分量，在入射面），s R （s 分量，在垂直于入射面）之间的关系，定义如下： tan Ψi e ?=p R /s R ————————— 偏振方程 ○ 1 式中：Ψ，Δ —— 椭偏参数（均为角度度量） Ψ —— 相对振幅衰减 Δ —— 相位移动之差 在固定实验条件下：~ 1n 和~ 3n 为已知，则Ψ=Ψ（d ，~ 2n ）， Δ=Δ（d ，~ 2n ） 2122121i p p p i p p r r e R r r e δδ--+?= +??，2122121i s s s i s s r r e R r r e δ δ --+?=+?? 式中：2δ——相邻两光束的相位差，设膜厚为d ，光波长为λ， 则有： 122~~~22221122()d n Cos d n n Sin ππ δ??λλ =???=??-?——— ○2 若：P-起偏角，A-检偏角 则：Ψ=A ，Δ=k ×180°+90°-2p （当0°≤p ≤135°时，k=1；当 135°≤p ≤180°时，k=3） 综上：通过测得起偏角P 和检偏角A ，即可求得Ψ，Δ，还可反求 d ，~ 2n 。 1） 对于透明膜，~ 2n 只有实部，上述椭偏方程（复数方程）只有d ， ~ 2n 两个未知数，由两个已知实测的Ψ，Δ原则上可解出d ， ~ 2n ，
光学膜厚测量仪
Filmetrics光学膜厚测量仪 产品名称: Filmetrics光学膜厚测量仪 产品型号: F20、F30、F40、F50、F70、F10-RT、PARTS 产品展商: 岱美有限公司 简单介绍 美国Filmetrics光学膜厚测量仪，测量膜层厚度从1nm到3.5mm。利用反射干涉的原理进行无损测量，可测量薄膜厚度及光学常数。测量精度达到埃级的分辩率，测量迅速，操作简单，界面友好，是目前市场上最具性价比的膜厚测量仪设备。设备光谱测量范围从近红外到紫外线，波长范围从200nm到1700nm可选。凡是光滑的，透明或半透明的和所有半导体膜层都可以测量。 Filmetrics光学膜厚测量仪的详细介绍 其可测量薄膜厚度在1nm到1mm之间，测量精度高达1埃，测量稳定性高达0.7埃，测量时间只需一到二秒, 并有手动及自动机型可选。可应用领域包括：生物医学（Biomedical）, 液晶显示(Displays), 硬涂层(Hard coats), 金属膜(Metal), 眼镜涂层(Ophthalmic) , 聚对二甲笨(Parylene), 电路板(PCBs&PWBs), 多孔硅(Porous Silicon), 光阻材料(Thick Resist),半导体材料(Semiconductors) , 太阳光伏(Solar photovolt aics), 真空镀层(Vacuum Coatings), 圈筒检查(Web inspection applications)等。 通过Filmetrics膜厚测量仪最新反射式光谱测量技术,最多4层透明薄膜厚度、n、k值及粗糙度能在数秒钟测得。其应用广泛，例如: 半导体工业: 光阻、氧化物、氮化物。 LCD工业: 间距(cell gaps)，ito电极、polyimide 保护膜。 光电镀膜应用: 硬化镀膜、抗反射镀膜、过滤片。 极易操作、快速、准确、机身轻巧及价格便宜为其主要优点，Filmetrics提供以下型号以供选择: F20 : 这简单入门型号有三种不同波长选择(由220nm紫外线区至1700nm近红外线区)为任意携带型，可以实现反射、膜厚、n、k值测量。 F30:这型号可安装在任何真空镀膜机腔体外的窗口。可实时监控长晶速度、实时提供膜厚、n、k值。并可切定某一波长或固定测量时间间距。更可加装至三个探头，同时测量三个样品，具紫外线区或标准波长可供选择。
椭偏仪测量薄膜厚度和折射率
椭偏仪测量薄膜厚度和折射率 □实验背景介绍 椭圆偏振测量（椭偏术）是研究两媒质界面或薄膜中发生的现象及其特性的一种光学方法，其原理是利用偏振光束在界面或薄膜上的反射或透射时出现的偏振变换。椭圆偏振测量的应用范围很广，如半导体、光学掩膜、圆晶、金属、介电薄膜、玻璃(或镀膜)、激光反射镜、大面积光学膜、有机薄膜等，也可用于介电、非晶半导体、聚合物薄膜、用于薄膜生长过程的实时监测等测量。结合计算机后，具有可手动改变入射角度、实时测量、快速数据获取等优点。 □实验原理 在一光学材料上镀各向同性的单层介质膜后，光线的反射和折射在一般情况下会同时存在的。通常，设介质层为n1、n2、n3，φ1为入射角，那么在1、2介质交界面和2、3介质交界面会产生反射光和折射光的多光束干涉，如图(1-1) 图(1-1) 这里我们用2δ表示相邻两分波的相位差，其中δ=2πdn2cosφ2/λ ，用r1p、r1s 表示光线的p分量、s分量在界面1、2间的反射系数，用r2p 、r2s表示光线的p分、s分量在界面2、3间的反射系数。由多光束干涉的复振幅计算可知：其中Eip和Eis 分别代表入射光波电矢量的p分量和s分量，Erp和Ers分别代表反射光波电矢量的p分量和s分量。现将上述Eip、Eis 、Erp、Ers四个量写成一个量G，即： 我们定义G为反射系数比，它应为一个复数，可用tgψ和Δ表示它的模和幅角。上述公式的过程量转换可由菲涅耳公式和折射公式给出： G是变量n1、n2、n3、d、λ、φ1的函数(φ2 、φ3可用φ1表示) ，即ψ=tg-1f，Δ=arg| f |，称ψ和Δ为椭偏参数，上述复数方程表示两个等式方程： [tgψe iΔ]的实数部分= 的实数部分 [tgψe iΔ]的虚数部分= 的虚数部分 若能从实验测出ψ和Δ的话，原则上可以解出n2和d (n1、n3、λ、φ1已知)，根据公式(4)~(9)，推导出ψ和Δ与r1p、r1s、r2p、r2s、和δ的关系： 由上式经计算机运算，可制作数表或计算程序。这就是椭偏仪测量薄膜的基本原理。若d是已知，n2为复数的话，也可求出n2的实部和虚部。那么，在实验中是如何测定ψ和Δ的呢？现用复数形式表示入射光和反射光：
薄膜厚度和消光系数的透射光谱测量方法
262 薄膜厚度和消光系数的透射光谱测量方法 项目完成单位：国家建筑材料测试中心 项目完成人：刘元新 鲍亚楠 孙宏娟 王廷籍 摘 要 本文提出薄膜厚度和消光系数的标准曲线测量法，论述了方法的测量原理和测量程序。该法的膜厚的测量范围为~80nm 到2000nm ；膜厚的测量误差大约为±13nm 。 关键词 薄膜、厚度、消光 自洁净玻璃的自洁净性能、低幅射玻璃的低幅射性能都与其膜层的厚度、折射率和消光系数有着密切的关系[1]。近代微电子学装置，如成像传感器、太阳能电池、薄膜器件等都需要这些参数[2] 。这些参数的数据是薄膜材料、薄膜器件设计的必不可少的基础性数据。 通常都是单独测量这些参数，薄膜厚度用原子力显微镜、石英震荡器、台阶仪、椭偏仪、干涉法来测量。薄膜折射率的测量就比较麻烦，因为它是波长的函数，它可以用基于干涉、反射原理的方法测量。从薄膜的吸收谱就可测量其消光系数。显然，取得这些数据是很麻烦、很费时、成本也很高，特别是对于纳米级薄膜。 2000年，美国Princeton 等大学提出[2] ，从物理角度建立透射光谱模型，调整模型中的未知的参数，即薄膜厚度、折射率、消光系数，使透射光谱的理论曲线同实验曲线重合，这就同时取得薄膜的厚度、折射率、消光系数等数据。他们用这种方法同时测量了“玻璃-薄膜” 系统的薄膜的厚度、折射率、消光系数等数据。显然，这是取得这些数据的简便、快速、低成本的方法，是这领域的一个发展趋势。 镀膜玻璃的透射光谱既包含玻璃参数的信息，也包含薄膜参数的信息，如果能从中解析出薄膜参数的信息，也就得到了薄膜参数的测量值，这就是透过光谱法测量薄膜参数的基本思路。本文基于这个基本思路提出测量薄膜参数的另一方法，姑且称为标准曲线法，方法的原理是基于这样的实验现象，即薄膜的吸收越强，镀膜玻璃的透过率越低；在薄膜吸收的光谱区内，薄膜越厚，镀膜玻璃的透过率也越低；这就是说，镀膜玻璃在指定波长λ处的透过率T 是薄膜厚度t 和薄膜消光系数κ的函数， ),,(λκt T T = 但镀膜玻璃透过率和薄膜参数有什么函数关系？这就是本文要研究的问题。知道这函数关系之后，如何利用这函数关系测量薄膜参数？这也是本文要研究的问题。