臺階儀是一種用于測量薄膜厚度的精密儀器,它通過接觸式測量來確定薄膜的厚度。以下是臺階儀測量膜厚的基本步驟和方法:
1. 樣品準備:首先需要準備樣品,確保樣品表面干凈無污染,并且薄膜的一側形成臺階。臺階可以通過覆蓋同樣材料的基片或使用其他方法形成。
2. 儀器設置:在臺階儀上設置掃描參數,包括掃描速率(Speed)、掃描長度(length)、掃描類型(profile)、量程(range)、掃描方向(direction)和探針壓力(stylus force)等。
3. 探針定位:將探針放置在臺階的起始位置,確保探針與樣品表面接觸良好。
4. 測量過程:啟動臺階儀進行掃描,探針沿著薄膜表面移動,傳感器記錄探針在薄膜表面和基底表面的垂直位移變化。
5. 數據處理:臺階儀的數據處理系統將探針的垂直位移變化轉換成薄膜的厚度值。數據需要進行拉平處理,以消除背景噪聲和表面粗糙度的影響。
6. 分析結果:通過分析探針在臺階兩側的位移變化,可以計算出薄膜的平均厚度。此外,臺階儀還可以提供表面粗糙度、臺階高度等其他表面特性的測量結果。
7. 數據保存:測量完成后,將數據保存并進行后續分析,分析結果可以用于科研或工業生產的質量控制。
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臺階儀具備透光性的薄膜,光學儀器無法測量獲取準確的膜厚數值,而臺階儀測量膜厚不受基材透射率影響,規避光學儀器的弱點。
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臺階儀測量膜厚的優勢在于其高精度、高效率、多功能性和操作簡單。它適用于各種材料和表面特性的測量,為薄膜材料的研究和質量控制提供了強有力的支持。
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