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膜厚測試千里眼,選區觀測1µm - 市面上的高分辨率顯微成像橢偏技術

來源:北京盈思拓科技有限公司   2025年07月17日 19:55  

產品技術簡介


有別于傳統橢偏儀,這是新一代的顯微成像橢偏儀技術,它有機地結合了傳統光譜橢偏儀和光學顯微鏡技術,使得我們能夠在小至1µm的微結構上以橢偏儀的靈敏度表征薄膜厚度和折射率。顯微鏡部分能夠同時測量光學系統全視場范圍內的所有結構


傳統的橢偏儀注重于測量整個光斑,而不能實現高精度的橫向分辨率,并且需要逐點測量。該設備的顯微鏡功能使得我們能夠獲得微觀結構橢偏增強對比圖像在相機的實時圖像中可以看到折射率或厚度的微小變化。允許識別橢偏測量的感興趣區域(選區測量),以獲得厚度(0.1 nm-10µm)和折射率的值。


您可以將該儀器與原??顯微鏡(AFM)、?英晶體微天(QCM-D)、反射光譜儀、拉曼光譜儀等其他技術相結合,從?從您的樣品中獲得更多信息。


它是模塊化儀器,可根據您的應??向進?差異化配置。該儀器配備標準激光,可以?作布魯斯特?顯微鏡,通常?于?組裝單分?層LB膜的研究。


膜厚測試千里眼,選區觀測1µm - 市面上的高分辨率顯微成像橢偏技術


設備功能

√ 市面上最高橫向橢偏分辨率的橢偏儀:可以分辨1µm的微小區域,這一特性能夠實現微結構試樣和微小試樣的橢偏分析。

√ 實時橢偏對比度圖像提供了樣品表面、各種缺陷或結構的快速圖像分析。

選區分析技術實現區域化(ROI)的偏成像分析。平行分析技術實現多個區域同步分析。

√ 190nm至1700nm波長范圍的光譜顯微偏儀,可在較寬的波長范圍內提供樣品的顯微橢偏分析。

√ 可見光波長范圍可選的全畫幅聚焦技術(UltraObiective),適用于動態樣品,如自組裝單分子層的生長和移動、蛋白質相互作用和水面單分子層的漂移測量等等。

光斑切割技術,真正實現超薄透明基底上薄膜的無背底反射橢偏測試。

√ 多種功能拓展附件實現顯微橢偏技術在不同應用領域內的多種實用功能,如表面等離子共振(SPR)、固/液界面分析單元、光導液/液界面分析單元、微流控分析單元、溫度控制單元和電化學分析單元等等。

√ 顯微橢偏分析集成平臺,實現多種測量技術的聯用,以便從您的樣品中獲得更多的信息。

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橢偏技術的特點

橢偏技術通過測量經過薄膜反射光束的偏振狀態的變化,分析并獲取被測薄膜的性質參數,獲得的參數值(如薄膜厚度)甚至比探測光的波長還要小。

薄膜的性質(如薄膜厚度,折射率和吸收系數等)與反射光束p分量和s分量的振幅和相位的變化相關隨著儀器偏振元器件的旋轉,橢偏儀分析測量反射光束的振幅和相位的變化,測量數據即為橢偏Psi和Delta參數值。將這些數值輸入計算機,并通過模擬軟件進行建模分析,最終得到諸如薄膜厚度、折射率和吸收系數等薄膜性質參數。其他薄膜性質如膜層結構、晶體性質、化學成分或導電性質等可通過進一步分析獲取。橢偏法已成為測量多層薄膜厚度、折射率和吸收系數的標準測試方法。

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顯微橢偏技術的優點

顯微橢偏技術有機地結合了消光橢偏技術和傳統的顯微鏡技術,結合顯微鏡技術讓您能對被測樣品進行可視化實時圖像橢偏分析,橫向(X/Y方向)分辨率超過1µm

顯微橢偏技術的最小測試微區是傳統微光斑橢偏法的千分之一還要小,可實現非均勻薄膜試樣的區域化橢偏分析。選區分析技術實現區域化的橢偏分析測試。平行化分析技術讓您對多個區域進行同步分析。通過實時視頻圖像分析,顯微橢偏技術可以實現許多原位的表界面分析應用。例如,顯微橢偏技術適用于樣品橫向結構尺寸在1 um-50 mm范圍內的薄膜表界面分析:圖案化的微小樣品和微懸臂梁傳感器上的薄膜。采用最新的光斑切割技術可實現透明基底上薄膜的無背底反射干擾的橢偏測試。

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非顯微橢偏技術VS顯微橢偏技術

非顯微橢偏儀的橫向分辨率由照射在樣品表面的光斑直徑決定。光斑直徑從35um到2mm不等。檢測系統探測整個反射光束的橢偏狀態,對光斑范圍內的所有結構進行平均化橢偏分析。所有微結構小于該尺寸的樣品都不能準確地檢測分析。如果您的樣品不是均一的薄膜,平均化分析測試將會得出錯誤的數據。


顯微橢偏技術通過高數值孔徑的物鏡對樣品成像,在高分辨率二維像素檢測器陣列上實現百萬像素的成像。它提供了小至1微米的分辨率具體分辨率和波長相關


樣品臺移動Mapping橢偏技術VS光學顯微橢偏技術






膜厚測試千里眼,選區觀測1µm - 市面上的高分辨率顯微成像橢偏技術



樣品臺移動Mapping橢偏儀通常配備有電動樣品臺,它在?個位置點測量Psi 和Delta讀數,然后將樣品臺移動到另?個位置,并重復該過程,直到收集到?夠的數據來構建樣品表?的成像圖。橫向分辨率由光斑直徑和測量選點的密度決定。除了較低的橫向分辨率之外,采樣時間與采樣點的數量息息相關。相?之下,光學顯微(Imaging)橢偏儀可以在單次測量中獲取多達百萬個數據,橫向分辨率要?得多并且獲得Delta和Psi分布圖。與樣品臺移動橢偏儀相?,光學顯微橢偏儀橫向橢偏分辨率要?得多,圖像的采集時間也會短很多。


最高的橫向橢偏分辨率

消光橢偏技術和顯微鏡技術的有機結合:實現1µm的橫向橢偏分辨率。
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光譜范圍190至1700nm的顯微橢偏儀

使用光柵單色儀實現連續光譜測量。
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技術整合橢偏平臺

集成其他研究測量技術,例如拉曼光譜、AFM 等,為您提供更多的樣品信息。
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各種技術特點

多種新功能和相關配件,實現顯微橢偏技術在各種新領域的應用。
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應用場景

石墨烯、二維材料題

顯微橢偏儀可以直接“看到”各種基底/材料上的二維材料薄片。可以在微米尺度上測量不同二維材料薄膜的厚度和光學特性。
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光電子、顯示器件、MEMS

我們的技術使用獲得的 ROI(選區)測量技術,可以對只有數微米的微小區域進行光譜測量。單次測量可以得出多種數據:薄膜厚度、折射率、成分和污染等。
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表面工程

硅烷化的主要作用是在礦物/無機成分和涂料、粘合劑等有機成分之間的界面上形成鍵合,或作為進一步表面改性工藝的錨定物。
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氣/液界面或液/液界面

空氣/水界面在生物物理學和工業應用中具有重要意義。布魯斯特角顯微鏡(BAM)是一種強大的技術,可以實現Langmuir-Blodgett自組裝單分子層的實時可視化分析。
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生物表界面

生物應用需要高靈敏度的觀察技術。此外,液體環境需要可控,避免影響或破壞被觀察材料。顯微橢偏儀(IE)為單層和亞單層厚度的表面提供最高的靈敏度,具有顯微級別的分辨率。


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有機電子、太陽能電池

考慮到最佳參數在了解和定制薄導電聚合物的特性方面起著核心作用,并且太陽能電池或 OLED 等微觀應用越來越受到關注,因此顯微橢偏法是確定這些參數的方法。
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各向異性薄膜

各向異性微晶在微電子器件和柔性電子等領域有很大應用潛力。大多數有機單晶具有高度的各向異性光學行為。各向異性樣品的折射率取決于光的偏振和傳播方向。
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各種其他應用

利用顯微橢偏法這一技術,可以對多種具有結構的樣品進行可視化和測量。如果您在本產品介紹中找不到您的研究領域/應用,請隨時與我們聯系以獲取更多信息。
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軟件特點

先進軟件功能

該設備配備模塊化軟件。獨立的軟件模塊簡化了儀器操作,并實現儀器的遠程控制測量、數據獲取和并行或離線的數據分析。

設備Control儀器操控軟件管理操作顯微偏儀設備系統的運行。

它是一種交互式且易于使用的控制軟件和自動化工具。

Server軟件管理記錄顯微橢偏儀設備測量過程中的所有設置和數據,包括來自各種附件和聯用系統的參數設置和數據等。這是一個先進的數據存儲和分析模塊,方便深入分析測量各種復雜樣品。


Server軟件

√ 管理并存儲所有相關的參數和數據,包括各種附件和聯?系統的參數和測量數據。

√構建管理的數據存儲結構(易于使?的??結構)。


設備Control軟件

包括圖像處理功能:背景校正(?動)、?平衡校正、?何校正、信號跟蹤(整體亮度校正)、默認測試存儲以及更多功能。

√ 操作儀器(移動部件的控制、拍攝圖像、執?測量、過程?動化…… )

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Datastudio軟件

√  處理所有數據(圖像、測量結果、動?學測試、結構描述等)。

√  獨?于儀器,實現離線數據分析處理。

√  特殊功能(示例):

  1、批量處理:計算橢偏數據Delta/Psi并?動轉化成厚度分布圖(逐個像素點分析),?動背底校正。

  2、所有圖像、測量數據和參數信息實時連續存儲。

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Model

√  使??量?散函數分析和擬合測量數據。

√  復雜薄膜系統的建模,以及?所選模型擬合測量數據。

√  模擬擬合以遵循模型中任何參數的效果。

√ 各向異性材料的折射率(單軸、雙軸)和光軸?向的建模(基于歸?化穆勒矩陣的11個元素)。

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配置

顯微橢偏儀,您可以選擇針對您的測量需求優化的配置。

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