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標(biāo)題: 白光干涉儀能測(cè)什么？ [打印本頁]
作者: xiaobaba    時(shí)間: 2025-7-3 17:16
標(biāo)題: 白光干涉儀能測(cè)什么？
白光干涉儀是一種基于白光干涉原理的高精度光學(xué)測(cè)量?jī)x器，通過分析干涉條紋的變化獲取被測(cè)物體的表面形貌或薄膜厚度等信息。其核心優(yōu)勢(shì)在于非接觸、高分辨率（可達(dá)納米級(jí)）、大測(cè)量范圍，適用于多種精密測(cè)量場(chǎng)景。以下是白光干涉儀的主要測(cè)量對(duì)象及應(yīng)用領(lǐng)域：

一、表面形貌測(cè)量
1.表面粗糙度
測(cè)量微觀表面的不平整度，如金屬、陶瓷、半導(dǎo)體等材料的加工表面。
典型應(yīng)用：評(píng)估機(jī)械加工、拋光、蝕刻等工藝的表面質(zhì)量。
2.表面缺陷檢測(cè)
識(shí)別劃痕、凹坑、凸起、裂紋等微小缺陷。
典型應(yīng)用：光學(xué)元件（透鏡、棱鏡）、半導(dǎo)體晶圓、顯示屏玻璃的質(zhì)量控制。
3.三維形貌重建
獲取物體表面的三維輪廓數(shù)據(jù)，生成高精度點(diǎn)云圖。
典型應(yīng)用：微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）、生物芯片、模具表面的形貌分析。

二、薄膜厚度測(cè)量
1.單層/多層薄膜厚度
測(cè)量透明或半透明薄膜的厚度（如氧化硅、氮化硅、光刻膠等）。
典型應(yīng)用：半導(dǎo)體制造中柵極氧化層、介質(zhì)層的厚度監(jiān)控。
2.涂層均勻性分析
檢測(cè)涂層（如防反射涂層、硬質(zhì)涂層）的厚度分布是否均勻。
典型應(yīng)用：光學(xué)鏡頭、太陽能電池板的涂層質(zhì)量控制。

三、微納結(jié)構(gòu)測(cè)量
1.微電子器件
測(cè)量集成電路中導(dǎo)線寬度、間距、通孔深度等。
典型應(yīng)用：芯片制造中的線寬控制（CD-SEM替代方案）。
2.光柵結(jié)構(gòu)
分析光柵的周期、槽深、占空比等參數(shù)。
典型應(yīng)用：衍射光柵、光子晶體的制備與表征。
3.生物樣本
測(cè)量細(xì)胞表面形貌、生物膜厚度等（需結(jié)合特定標(biāo)記技術(shù)）。
典型應(yīng)用：細(xì)胞生物學(xué)、組織工程中的微觀結(jié)構(gòu)研究。

四、透明介質(zhì)測(cè)量
1.透明材料內(nèi)部缺陷
檢測(cè)玻璃、塑料等透明材料內(nèi)部的裂紋、氣泡等缺陷。
典型應(yīng)用：光學(xué)元件、顯示屏基板的內(nèi)部質(zhì)量評(píng)估。
2.液體薄膜厚度
測(cè)量液體在固體表面的潤(rùn)濕層厚度（如潤(rùn)滑油膜、液滴接觸角）。
典型應(yīng)用：表面化學(xué)、流體力學(xué)研究。

五、動(dòng)態(tài)過程監(jiān)測(cè)
1.實(shí)時(shí)形貌變化
監(jiān)測(cè)材料在加熱、冷卻、拉伸等過程中的表面形貌動(dòng)態(tài)變化。
典型應(yīng)用：材料科學(xué)中的相變研究、薄膜應(yīng)力分析。
2.磨損/腐蝕過程
跟蹤材料表面在摩擦、腐蝕環(huán)境下的形貌演變。
典型應(yīng)用：摩擦學(xué)、材料耐久性測(cè)試。
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白光干涉儀的技術(shù)特點(diǎn)
1.非接觸測(cè)量：避免對(duì)柔軟或精密樣品的損傷。
2.高垂直分辨率：通?？蛇_(dá)0.1納米級(jí)（取決于光源和光學(xué)系統(tǒng)）。
3.大橫向范圍：?jiǎn)未螠y(cè)量面積可達(dá)毫米級(jí)，適合宏觀與微觀結(jié)合的場(chǎng)景。
4.抗干擾能力強(qiáng)：白光短相干性減少環(huán)境振動(dòng)對(duì)測(cè)量的影響。

應(yīng)用領(lǐng)域總結(jié)
1.行業(yè)：典型測(cè)量對(duì)象
2.半導(dǎo)體：晶圓表面形貌、薄膜厚度、線寬控制
3.光學(xué)：透鏡表面粗糙度、光柵結(jié)構(gòu)、涂層均勻性
4.材料科學(xué)：材料表面形貌、磨損/腐蝕過程、薄膜應(yīng)力
5.生物醫(yī)學(xué)：細(xì)胞形貌、生物膜厚度、組織工程支架表面
6.精密制造：模具表面質(zhì)量、MEMS器件三維形貌

白光干涉儀已成為微納制造、半導(dǎo)體、光學(xué)等領(lǐng)域不可或缺的測(cè)量工具，其高精度和非接觸特性使其在質(zhì)量控制和研發(fā)中具有不可替代的價(jià)值。





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