1 Parametri di rendiment dopu à u rivestimentu
In l'articulu precedente, avemu introduttu e funzioni, i principii, u software di cuncepimentu è e tecniche di rivestimentu cumuni di filmi sottili ottici. In questu articulu, intruducemu a prova di parametri post-coating. I paràmetri di rendiment di a superficia di u cumpunente dopu à u revestimentu includenu a Transmittance (Transmittance), Reflectance (R), Absorptance (A), etc. In più, l'absorptance (Transmittance) è cusì. A caratteristica di scattering S (Scatter) di a superficia di a film deve ancu esse pruvata è analizata.
A trasmittanza T hè u rapportu di l'energia di l'intensità luminosa chì passa per u film à l'energia luminosa incidente. A riflettanza R hè u rapportu di l'energia d'intensità riflessa da a superficia di u revestimentu à l'energia incidente. L'assorbimentu A hè u rapportu di l'energia luminosa assorbita da a capa di film à l'energia luminosa incidente. Per questi trè paràmetri, esistenu e seguenti relazioni:
T + R + A = 1
Questu hè, a summa di a trasmittanza, a riflettività è l'absorzione di a capa di film hè a constante 1. Questu significa chì dopu chì u fasciu di luce passa per a membrana, una parte hè passata, una parte hè riflessa, è u restu. hè assorbita da a membrana.
Nantu à ucumpunente otticudrawing, u transmittance o riflettività di a superficia film hè di solitu nicissarii, è u range spettrale è incidenza Angle sottu à u statu applicazione bisognu à esse definitu chjaramente. Se a polarizazione hè ancu necessaria, a gamma di stati di polarizazione deve esse chjaramente definita. Per esempiu, i requisiti di u revestimentu in a figura sottu sò chì à 770nm, a riflettività deve esse micca menu di 88% à 45 incidenza di gradu, è à 550nm, a transmittance deve esse micca menu di 70% à incidenza di 45 gradi.
In più di e proprietà ottiche sopra, e proprietà meccaniche è chimiche di a strata di film otticu anu ancu esse cunsiderate, cumprese a resistenza à l'usura, a fermezza, a solubilità di a capa di film. Inoltre, a qualità di a superficia otticu dopu à u revestimentu deve esse cunsideratu, cumpresi i requisiti per pitting, scratch, terra, macchie, etc.
2 Principiu di spettrofotometru
In questu articulu, ci focalizemu nantu à e proprietà ottiche di i metudi di prova di film per intruduce, in pratica, u principale Spectrophotometer (Spectrophotometer) è ellissometer (ellipsometer) per pruvà i paràmetri di film, spettrofotometru pò pruvà a trasmittanza, a riflettività è e caratteristiche di assorbimentu di l'otticu. prudutti. L'ellipsometru pò misurà u grossu è e caratteristiche di polarizazione di a capa di film, è u principiu di i dui hè simile.
A struttura di un tali dispusitivu pò esse divisu in dui parti di u canali di generazione di fasciu è u canali di ricezione di u fasciu, quandu a trasmittanza di u cumpunente deve esse pruvata, u cumpunente hè piazzatu à mezu à i dui canali, cusì chì u fasciu. passa à traversu a mostra, quandu a riflettività di u cumpunente deve esse pruvata, u cumpunente hè piazzatu nantu à u listessu latu di i dui canali, cusì chì u fasciu hè riflessu da a mostra. Per esempiu, u principiu di un spettrofotometru per misurà a trasmittanza di una mostra hè mostratu in a figura seguente:
In a figura sopra, l'estremità sinistra hè u canali di generazione di fasciu, utilizendu una fonte di luce à spettru largu per emette luce, è dopu à traversu a divisione di a griglia è a selezzione di a fenditura, pruduce una lunghezza d'onda specifica di luce, u fasciu passa à traversu. lu collimator 1, diventa un fasciu collimated, è poi passa à traversu u polarizzatore chì pò rotà u Angle, diventa una luce polarized, è u lume polarized hè divisu in 2 fasci da u spectroscope dopu à u collimator 2 hè riunitu. Un fasciu di luce hè riflessu in u detector di riferimentu, induve u fasciu di luce cullucatu hè utilizatu com'è riferimentu per correggerà a deriva di l'energia per via di i fluttuazioni di a fonte di luce, è un altru fasciu di luce passa per u sample, hè riformulatu da u collimatore 3 è u collimatore. 4, è entra in u detector à l'estremità dritta di a prova. In a prova attuale, dui valori di energia sò ottenuti mettendu è pigliate a mostra testata, è a trasmittanza di a mostra pò esse ottenuta paragunendu l'energia.
U principiu di l'ellipsometru hè simile à u principiu di l'espectrofotometru sopra, salvu chì una piastra d'onda rotante 1/4 hè aghjuntu cum'è un elementu di compensazione in u canali di mandatu di u fasciu è u canali di ricezione, è un polarizatore hè ancu aghjuntu in u canali di ricezione. , in modu chì e caratteristiche di polarizazione di a mostra pò esse analizate in modu più flexible. In certi casi, l'ellipsometru utilizerà ancu direttamente una fonte di luce di spettru largu, è adutrà un spettrometru di slit è splitter à l'estremità di riceve, cumminatu cù un detector di array lineare, per ottene a prova di rendiment di u cumpunente.
3. Test di transmittance
In a prova di trasmittanza, per evità a riflessione di u detector chì riceve u fasciu di luce, a sfera integrante hè spessu usata cum'è ricevitore, u principiu hè mostratu cusì:
Comu pò esse vistu da a figura sopra, a sfera integrante hè una sfera di cavità rivestita di materiale di rivestimentu di riflessione diffusa bianca nantu à u muru internu, è ci hè un pirtusu di finestra nantu à u muru di bola, chì hè utilizatu cum'è u pirtusu di luce di a luce incidente. è u pirtusu di ricezione di u detector di luce. In questu modu, a luce chì entra in a sfera d'integrazione hè riflessa parechje volte à traversu u revestimentu di u muru internu, furmendu un illuminamentu uniforme nantu à u muru internu, è hè ricevutu da u detector.
Per esempiu, a struttura di un dispositivu utilizatu per pruvà a trasmittanza di una piastra ottica hè mostrata quì sottu
In a figura sopra, a mostra pruvata hè posta nantu à una tavola di regulazione chì pò esse spustata in e direzzione x è y. A trasmittanza di a mostra pò esse pruvata in ogni pusizioni da u cuntrollu di l'urdinatore di a tavola di regulazione. A distribuzione di transmittance di tuttu u vetru pianu pò ancu esse ottenuta da a prova di scanning, è a risoluzione di a prova dipende da a dimensione di u puntu di u fasciu.
4. Test di riflettività
Per a misurazione di a riflettività di film otticu, ci sò generalmente dui modi, unu hè a misurazione relativa è l'altru hè a misura assoluta. U metudu di misurazione relativa richiede un riflettore cun riflettanza cunnisciuta per esse utilizatu com'è riferimentu per teste di paragone. In pratica, a riflettanza di u specchiu di riferimentu deve esse calibrate regularmente cù l'anzianu o a contaminazione di a capa di film. Per quessa, stu metudu hà pussibuli errori di misurazione. U metudu di misurazione di a riflettività assoluta richiede a calibrazione di a riflettività di u dispusitivu di prova senza mette a mostra. In a figura sottu, a struttura di u dispusitivu VW classicu hè datu per ottene a misurazione assoluta di a riflettività di a mostra:
A figura di manca in a figura sopra mostra una struttura in forma di V custituita da trè specchi, M1, M2 è M3. Prima, u valore di intensità luminosa in questu modu hè pruvatu è registratu cum'è P1. Allora, in a figura dritta, a mostra sottu a prova hè messa, è u specchiu M2 hè giratu à a pusizioni superiore per furmà una struttura in forma di W. A riflettività assoluta di a mostra misurata pò esse ottenuta. Stu dispusitivu pò ancu esse migliuratu, per esempiu, a mostra sottu a prova hè ancu furnuta cù una tavola rotante indipindente, cusì chì a mostra sottu a prova pò esse rotata à ogni Angulu, rotendu u specchiu M2 à a pusizione di riflessione currispondente, per ottene u output di fasciu, cusì chì a riflettività di a mostra pò esse pruvata à parechji anguli.
Per esempiu, a struttura di un dispositivu utilizatu per pruvà a riflettività di una piastra ottica hè mostrata quì sottu:
In a figura sopra, a mostra testata hè posta nantu à a tavula d'ajustamentu di traduzzione x / y, è a riflettività di a mostra pò esse pruvata in ogni pusizioni per mezu di u cuntrollu di l'urdinatore di a tavola di regolazione. Per mezu di a prova di scansione, a mappa di distribuzione di riflettanza di tuttu u vetru pianu pò ancu esse ottenuta.
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