薄膜是指在基板的垂直方向上所堆积的1~104的原子层或分子层。在此方向上,薄膜具有微观结构。
理想的薄膜厚度是指基片表面和薄膜表面之间的距离。由于薄膜仅在厚度方向是微观的,其他的两维方向具有宏观大小。所以,表示薄膜的形状,一定要用宏观方法,荧光光谱测厚仪,即采用长、宽、厚的方法。因此,膜厚既是一个宏观概念,又是微观上的实体线度。
由于实际上存在的表面是不平整和连续的,首饰电镀测厚仪,而且薄膜内部还可能存在着针孔、杂质、晶格缺陷和表面吸附分子等,所以,要严格地定义和测量薄膜的厚度实际上是比较困难的。膜厚的定义应根据测量的方法和目的来决定。
经典模型认为物质的表面并不是一个抽象的几何概念,而是由刚性球的原子(分子)紧密排列而成,是实际存在的一个物理概念。
形状膜厚:dT是最接近于直观形式的膜厚,通常以um为单位。dT只与表面原子(分子)有关,并且包含着薄膜内部结构的影响;
质量膜厚:dM反映了薄膜中包含物质的多少,通常以μg/cm2为单位,它消除了薄膜内部结构的影响(如缺陷、针孔、变形等);
物性膜厚:dP在实际使用上较有用,而且比较容易测量,它与薄膜内部结构和外部结构无直接关系,主要取决于薄膜的性质(如电阻率、透射率等)。
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(一)、内部结构
X荧光光谱测厚仪机型很多,芯片镀层测厚仪,但是其内部结构如果先天不足,后期的外部结构无论自动化多高,也无法完全满足客户需求。内部结构重要的3点:
1、X荧光发射和CCD观测是否同步和垂直?
2、测试样品是否可以变化测头到样品的距离?
3、X光照射面积从出口到样品的扩散情况。
(二)、各种内部结构的优缺点
1、X荧光发射和CCD观测样品只有同步且垂直才不会因为样品的高低深浅变化而改变测试到样品的位置,才能保证定位精准,同时减少与探测器或计数器的夹角,夹角小测试时
受样品曲面或者倾斜影响小。
2、测试样品距离可变化才能测试高低不平带凹槽的样品工件,同时也兼顾好平面样品的测试。但是它需要配备变焦镜头和变焦
补偿射线的算法。
3、X光照射面积从出口到样品的扩散过于严重会导致无法测试样品工件上较小的平面位置,如果减小出口(准直器直径),又会严重耗损X光的强度。
因此一台此类仪器的小准直器不是关键,但是测试面积却是个最重要的指标。