膜厚測量---高光譜的優(yōu)勢
膜厚測量---高光譜的優(yōu)勢
厚度是評價薄膜和涂層的關鍵質量參數(shù)，厚度和均勻性影響著薄膜的性能，以制備膜層的研究人員需要對其準確檢測。
目前常用的檢測技術是X射線技術和光譜學技術，尤其是光譜學技術，被廣泛應用于膜層制備檢測工藝當中。厚度檢測使用的點傳感器，通常被安裝在橫向掃描平臺上，從而形成鋸齒形檢測模式，由下圖可以看出，這種檢測技術無法對薄膜進行全面檢測。
而陣列式的高光譜相機（推掃式）可以克服這一限制并檢測整個膠片或涂層。每次采集一行數(shù)據(jù)信息，再以高空間分辨率生成整個膠片寬度上的光譜數(shù)據(jù)。
為了演示該應用中的高光譜成像，Specim 使用在 900–1700 nm 范圍內運行的光譜相機（Specim FX17）測量了四個聚合物薄膜樣品。樣品薄膜的標稱厚度為 17um、20um（兩層薄膜）和 23 um。采用了鏡面幾何的方式，排查了干擾誤差。之后根據(jù)相長干涉之間的光譜位置和距離，可以推導出薄膜厚度：
鏡面反射中測量的光譜干涉圖案被轉換為厚度圖
使用 Matlab 將光譜信息轉換為厚度熱圖。根據(jù)從高光譜相機獲得的光譜數(shù)據(jù)，計算出的膜層平均厚度為 18.4um、20.05um、21.7um和23.9 um，標準偏差分別為 0.12、0.076、0.34 和 0.183。在測量薄膜時，它們都還沒有進行拉伸處理。這可以解釋為測量值略高于標稱值。
高光譜相機技術與當前基于點光譜儀的 XY 掃描解決方案相比，大大提高了檢測速度。此外高光譜相機還消除了X射線傳感器帶來的有害輻射風險。
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