ContourX-500布鲁克:应对透明与多层膜测量挑战
透明材料(如玻璃、聚合物薄膜)和多层膜结构(如光学镀膜、OLED器件)在现代工业中无处不在,但其表面形貌的精确测量却颇具挑战。ContourX-500布鲁克白光干涉测量系统通过优良的光学配置和信号处理算法,为这类特殊样品提供了有效的测量解决方案。测量透明或多层材料的主要困难在于“多重反射干扰"。当光线照射到透明样品时,不仅会在上表面发生反射,还会穿透材料在底面或内部界面发生反射。这些来自不同深度的反射光会同时进入探测器,形成相互叠加甚至互相干扰的干涉信号,使得传统的白光干涉算法难以准确识别和提取真正的上表面信息。ContourX-500布鲁克应对这一挑战通常采用以下几种策略:
背面涂黑:对于较厚的透明基底,在其背面涂抹吸光材料(如黑色墨水或胶带)是简单有效的方法,可以吸收透射光,消除背面反射干扰。
使用抗反射(AR)涂层的物镜:减少物镜表面的反射,提升信噪比。
调整光源与偏振:在某些情况下,调整光源角度或使用偏振片可以抑制特定方向的反射,增强上表面信号。
增强型VSI模式:一些型号的ContourX-500布鲁克配备了专门针对透明材料的算法。这些算法能够识别并分离来自不同界面的干涉信号包络。通过分析这些包络的强度、间距或相位信息,可以单独重建上表面、下表面甚至中间层界面的形貌,并同时测量薄膜的厚度(物理厚度或光学厚度)。
共聚焦模式:如前文所述,共聚焦模式具有光学切片能力,通过其针孔可以有效抑制非焦平面的反射光。通过精细调整焦点位置,可以依次对透明样品的上表面、下表面或内部特定层面进行成像和高度测量,更适合层析分析。
光谱干涉仪模式(若配备):这是测量透明与多层膜的强大工具。它通过分析反射光的白光光谱(不同波长光的干涉情况),利用光谱域的分析方法,能够非常精确地同时测量多个界面的形貌和各层薄膜的厚度,分辨率可达纳米级。
光学元件:测量透镜、窗口片、滤光片等光学元件的表面面形(平整度、曲率)和表面粗糙度,确保其光学性能。
显示面板:测量OLED或LCD显示面板中多层薄膜(如ITO导电层、有机发光层、封装层)的厚度均匀性和表面平整度。
半导体薄膜:测量硅片上沉积的氧化层、氮化硅层、光刻胶等的厚度和表面形貌。
聚合物薄膜:测量包装膜、保护膜、柔性电子基材等薄膜材料的表面粗糙度、划痕深度以及厚度变化。
生物医用涂层:测量载药涂层或生物相容性涂层的表面形貌与厚度分布。
通过综合利用这些技术和策略,ContourX-500布鲁克能够有效地“看透"透明与多层材料带来的干扰,精确地获取目标表面的三维形貌信息。这使得它在光学、显示、半导体、包装和生物材料等诸多涉及透明与薄膜器件的领域,计量和检测工具,帮助用户把控从研发到生产各环节的薄膜与表面质量。
ContourX-500布鲁克:应对透明与多层膜测量挑战