当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

薄膜粗糙量仪

仪器信息网薄膜粗糙量仪专题为您提供2024年最新薄膜粗糙量仪价格报价、厂家品牌的相关信息, 包括薄膜粗糙量仪参数、型号等,不管是国产,还是进口品牌的薄膜粗糙量仪您都可以在这里找到。 除此之外,仪器信息网还免费为您整合薄膜粗糙量仪相关的耗材配件、试剂标物,还有薄膜粗糙量仪相关的最新资讯、资料,以及薄膜粗糙量仪相关的解决方案。

薄膜粗糙量仪相关的资讯

  • 《原子力显微镜测量溅射薄膜表面粗糙度的方法》等标准发布
    9月30日,中国国家标准化管理委员会公布《原子力显微镜测量溅射薄膜表面粗糙度的方法》等70项标准。其中与科学仪器及相关检测所涉及的标准摘选如下:
  • 坐标测量机上的全自动表面粗糙度测量
    雷尼绍的创新REVO® 五轴测量系统又添新品 &mdash SFP1,它首次将表面粗糙度检测完全整合到坐标测量机的测量程序中。 SFP1表面粗糙度检测测头的测量能力从6.3至0.05 Ra,其采用独特的&ldquo 单一平台&rdquo 设计,无需安装手持式传感器,也不需要将工件搬到价格昂贵的表面粗糙度专用测量仪上进行测量,既降低了人工成本又缩短了检测辅助时间。坐标测量机用户现在能够在工件扫描与表面粗糙度测量之间自动切换,一份测量报告即可呈现全部分析数据。 高质量表面粗糙度数据 SFP1表面粗糙度检测测头作为REVO五轴测量系统的一个完全集成选件,提供一系列强大功能,可显著提升检测速度和灵活性,令用户受益。 测头包括一个C轴,结合REVO测座的无级定位能力和特定测针,该轴允许自动调整测头端部的任意角度来适应工件,确保获得最高质量的表面粗糙度数据。SFP1配有两种专用测针:SFS-1直测针和SFS-2曲柄式测针,它们在测量程序的完全控制下由REVO系统的模块交换架系统 (MRS) 选择。这不仅有助于灵活测触工件特征,还兼具全自动数控方法的一致性。 SFP1表面粗糙度检测测头为平滑式测尖,含钻石成份的测尖半径为2 &mu m,它按照I++ DME协议,通过雷尼绍的UCCServer软件将Ra、RMS和原始数据输出到测量应用客户端软件上。原始数据随后可提供给专业的表面分析软件包,用于创建更详细的报告。 表面粗糙度检测测头自动标定 传感器校准也通过坐标测量机软件程序自动执行。新的表面粗糙度校准块 (SFA) 安装在MRS交换架上,通过SFP1检测测头进行测量。软件然后根据校准块的校准值调整测头内的参数。 更多信息 详细了解雷尼绍的坐标测量机测头系统与软件,包括全新的坐标测量机改造服务。
  • InfiniteFocus功能之一:可追踪的形态和粗糙度测量
    新的粗糙度标准提供了可追踪的光学粗糙度测量 迄今为止,新的粗糙度标准为光学粗糙度测量提供了验证。通常,表面的传统标准只适用于接触式扫描技术,而光学测量很难被追踪。 Alicona的新粗糙度标准既适用于接触式也适合于光学测量系统。该标准显示了光学无限变焦技术和接触式测量在相同的公差范围内可以取得等价的测量结果。 对于粗糙度标准对光学粗糙度测量的验证,Alicona也提供了一个可校准和验证的micro contour artefact,来追踪形态测量。 无限变焦的光学技术适用于实验室和生产中高分辨率的测量。即使在陡峭的斜面和强反射性能的情况下,垂直分辨率也可以高达10nm。在质量保证方面,该技术被成功地用于形态和粗糙度测量。无限变焦技术被包括在新的ISO标准25178中,新的ISO标准25178第一次包括光学处理技术。
  • 线边缘粗糙度(LER)如何影响先进节点上半导体的性能
    作者:Coventor(泛林集团旗下公司)半导体工艺与整合团队成员Yu De Chen 介绍 由后段制程(BEOL)金属线寄生电阻电容(RC)造成的延迟已成为限制先进节点芯片性能的主要因素[1]。减小金属线间距需要更窄的线关键尺寸(CD)和线间隔,这会导致更高的金属线电阻和线间电容。图1对此进行了示意,模拟了不同后段制程金属的线电阻和线关键尺寸之间的关系。即使没有线边缘粗糙度(LER),该图也显示电阻会随着线宽缩小呈指数级增长[2]。为缓解此问题,需要在更小的节点上对金属线关键尺寸进行优化并选择合适的金属材料。 除此之外,线边缘粗糙度也是影响电子表面散射和金属线电阻率的重要因素。图1(b)是典逻辑5nm后段制程M2线的扫描电镜照片,可以看到明显的边缘粗糙度。最近,我们使用虚拟工艺建模,通过改变粗糙度振幅(RMS)、相关长度、所用材料和金属线关键尺寸,研究了线边缘粗糙度对线电阻的影响。 图1:(a) 线电阻与线关键尺寸的关系;(b) 5nm M2的扫描电镜俯视图(图片来源:TechInsights) 实验设计与执行 在晶圆厂里,通过改变线关键尺寸和金属来进行线边缘粗糙度变化实验很困难,也需要花费很多时间和金钱。由于光刻和刻蚀工艺的变化和限制,在硅晶圆上控制线边缘粗糙度也很困难。因此,虚拟制造也许是一个更直接和有效的方法,因为它可以“虚拟地”生成具有特定线边缘粗糙度的金属线结构,进而计算出相应显粗糙度条件下金属的电阻率。图2(a)显示了使用虚拟半导体建模平台 (SEMulator3D®) 模拟金属线边缘粗糙度的版图设计。图2(b)和2(c)显示了最终的虚拟制造结构及其模拟线边缘粗糙度的俯视图和横截面图。通过设置具体的粗糙度振幅(RMS)和相关长度(噪声频率)值,可以在虚拟制造的光刻步骤中直接修改线边缘粗糙度。图2(d)显示了不同线边缘粗糙度条件的简单实验。图中不同RMS振幅和相关长度设置条件下,金属的线边缘展示出了不同的粗糙度。这些数据由SEMulator3D的虚拟实验仿真生成。为了系统地研究不同的关键尺寸和材料及线边缘粗糙度对金属线电阻的影响,使用了表1所示的实验条件进行结构建模,然后从相应结构中提取相应条件下的金属线电阻。需要说明的是,为了使实验更为简单,模拟这些结构时没有将内衬材料纳入考虑。图2:(a) 版图设计;(b) 生成的典型金属线俯视图;(c) 金属线的横截面图;(d) 不同RMS和相关长度下的线边缘粗糙度状态 表1: 实验设计分割条件 实验设计结果与分析 为了探究线边缘粗糙度对金属线电阻的影响,用表1所示条件完成了约1000次虚拟实验设计。从这些实验中,我们了解到: 1. 当相关长度较小且存在高频噪声时,电阻受到线边缘粗糙度的影响较大。2. 线关键尺寸较小时,电阻受线边缘粗糙度RMS振幅和相关长度的影响。3. 在所有线关键尺寸和线边缘粗糙度条件下,应选择特定的金属来获得最低的绝对电阻值。结论由于线边缘粗糙度对较小金属线关键尺寸下的电阻有较大影响,线边缘粗糙度控制在先进节点将变得越来越重要。在工艺建模分割实验中,我们通过改变金属线关键尺寸和金属线材料研究了线边缘粗糙度对金属线电阻的影响。在EUV(极紫外)光刻中,由于大多数EUV设备测试成本高且能量密度低,关键尺寸均匀性和线边缘粗糙度可能会比较麻烦。在这种情况下,可能需要对光刻显影进行改进,以尽量降低线边缘粗糙度。这些修改可以进行虚拟测试,以降低显影成本。新的EUV光刻胶方法(例如泛林集团的干膜光刻胶技术)也可能有助于在较低的EUV曝光量下降低线边缘粗糙度。在先进节点上,需要合适的金属线材料选择、关键尺寸优化和光刻胶显影改进来减小线边缘粗糙度,进而减少由于电子表面散射引起的线电阻升高。未来的节点上可能还需要额外的线边缘粗糙度改进工艺(光刻后)来减少线边缘粗糙度引起的电阻。
  • 金刚石薄膜热导率测量的难点和TDTR解决方案
    金刚石薄膜热导率测量的难点和TDTR解决方案金刚石从4000年前,印度首次开采以来,金刚石在人类历史上一直扮演着比其他材料引人注意的角色,几个世纪以来,诚勿论加之其因稀缺而作为财富和声望象征属性。单就一系列非凡的物理特性,例如:已知最硬的材料,在室温下具有最高的热导率,宽的透光范围,最坚硬的材料,可压缩性最小,并且对大多数物质是化学惰性,就足以使得其备受推崇,所以金刚石常常被有时被称为“终极工程材料”也不那么为人惊讶了。一些金刚石的物理特性解决金刚石的稀缺性的工业方案:金刚石的化学气相沉积(CVD)高温高压但是因为大型天然钻石的成本和稀缺性,金刚石的工业化应用一致非常困难。200 年前,人们就知道钻石是仅由碳组成(Tennant 1797),并且进行了许多尝试以人工合成金刚石,作为金刚石在自然界中最常见的同素异构体之一的石墨,被尝试用于人造金刚石合成。虽然结果确被证明其过程是非常困难因为石墨和金刚石虽然标准焓仅相差 2.9 kJ mol-1 (Bundy 1980),但因为一个大的活化势垒将两相隔开,阻止了石墨和金刚石在室温和大气下相互转化。有趣的是,这种使金刚石如此稀有的巨大能量屏障也是金刚石之所以成为金刚石的原因。但是终究在1992年,一项称之为HPHT(high-pressure high-temperature)生长技术的出现,并随着通用电气发布为几十年来一直用于生产工业金刚石的标准技术。在这个过程中,石墨在液压机中被压缩到数万个大气压,在合适的金属催化剂存在下加热到 2000 K 以上,直到金刚石结晶。由此产生的金刚石晶体用于广泛的工业过程,利用金刚石的硬度和耐磨性能,例如切割和加工机械部件,以及用于光学的抛光和研磨。高温高压法的缺点是它只能生产出纳米级到毫米级的单晶金刚石,这限制了它的应用范围。直到金刚石的化学气相沉积(CVD)生产方法以及金刚石薄膜的出现,该金刚石的形式可以允许其更多的最高级特性被利用。金刚石的化学气相沉积(CVD)生产方法相比起HPHT 复制自然界金刚石产生的环境和方法,化学气相沉积选择将碳原子一次一个地添加到初始模板中,从而产生四面体键合碳网络结果。化学气相沉法,顾名思义,其主要涉及在固体表面上方发生的气相化学反应,从而导致沉积到该表面上。下图展示了一些比较常见的制备方法金刚石薄膜一旦单个金刚石微晶在表面成核,就会在三个维度上进行生长,直到晶体聚结。而形成了连续的薄膜后,生长方向就会会限定会向上生长。因此得到的薄膜是具有许多晶界和缺陷的多晶产品,并呈现出从衬底向上延伸的柱状结构。不过,随着薄膜变厚,晶体尺寸增加,而缺陷和晶界的数量减少。这意味着较厚薄膜的外层通常比初始形核层的质量要好得多。下文中会提到的在金刚石薄膜用作热管理散热器件时,通常将薄膜与其基材分离,最底部的 50-100 um 是通过机械抛光去除。尽管如此,在 CVD 过程中获得的金刚石薄膜的表面形态主要取决于各种工艺条件,导致其性能表现个不一致,相差很大。这也为作为散热应用中的一些参数测量,例如热导率等带来了很大挑战。金刚石薄膜的热管理应用金刚石薄膜在作为散热热管理材料应用时,有着出色的前景,与此同时也伴随着巨大挑战。一方面,而在热学方面,金刚石具有目前所知的天然物质中最高的热导率(1000~2000W/(mK )),比碳化硅(SiC)大4倍,比硅(Si)大13倍,比砷化稼(GaAs)大43倍,是铜和银的4~5倍,目前金刚石热沉片大有可为。下图展示了常见材料和金刚石材料的热导率参数:另一方面,但人造金刚石薄膜的性能表现,往往远远低于这一高水平。并且就日常表现而言,现代大功率电子和光电器件(5G应用,半导体芯片散热等)由于在小面积内产生大量热量而面临严重的冷却问题。为了快速制冷,往往需要一些高导热性材料制成的散热片/散热涂层发热端和冷却端(散热器,风扇,热沉等等)CVD 金刚石在很宽的温度范围内具有远优于铜的导热率,而且它还具电绝缘的优势。早在1996年沃纳等人就在可以使用导热率约为2 W mm-1 K-1 的大面积 CVD 金刚石板用于各种热管理应用。 包括用于集成电路的基板(Boudreaux 1995),用于高功率激光二极管的散热器(Troy 1992),甚至作为多芯片模块的基板材料(Lu 1993)。从而使得器件更高的速度运行,因为设备可以更紧密地安置而不会过热。 并且设备可靠性也有望提高,因为对于给定的器件,安装在金刚石上时合流合度会更低。比起现在流行的石墨烯,金刚石也有着其独特优势。飞秒高速热反射测量(FSTR)在CVD金刚石薄膜热学测量中的应用挑战金刚石薄膜的热导率表征不是一个简单的问题,特别是在膜层厚度很薄的情况下美国国防部高级研究计划局(DARPA)的电子热管理金刚石薄膜热传输项目曾经将将来自五所大学的研究人员聚集在一起,全面描述CVD金刚石薄膜的热传输和材料特性,以便更好地进一步改善热传输特性,可见其在应用端处理优化之挑战。而这其中,用于特殊需求材料热导率测量的飞秒高速热反射测量(FSTR)(又叫飞秒时域热反射(TDTR)测试系统)发挥了极其重要的作用,它在精确测量通常具有高表面粗糙度的微米厚各向异性薄膜的热导率的研究,以及在某些情况下,CVD金刚石薄膜的热导率和热边界改善研究,使其对大功率电子器件的热管理应用根据吸引力的研究上发挥了决定性指导作用。常见的材料热学测试方法,包括闪光法(Laser Flash),3-Ω法,稳态四探针法,悬浮电加热法,拉曼热成像法,时域热反射法(TDTR)等。而对于CVD金刚石薄膜的热学测量,受限于在过程中可能需要多层解析、精细的空间分辨率、高精度分析,以及解析薄膜特性和界面的能力,飞秒高速热反射测量(FSTR)(又叫飞秒时域热反射(TDTR)测试系统)已成为为过去十年来最普遍采用的的热导率测量方法之一。飞秒高速热反射测量(FSTR)飞秒高速热反射测量(FSTR),也被称为飞秒时域热反射(TDTR)测量,被用于测量0.1 W/m-K至1000 W/m-K,甚至更到以上范围内的热导率系统适用于各种样品测量,如聚合物薄膜、超晶格、石墨烯界面、液体等。总的来说,飞秒高速热反射测量(FSTR)是一种泵-探针光热技术,使用超快激光加热样品,然后测量其在数ns内的温度响应。泵浦(加热)脉冲在一定频率的范围内进行调制,这不仅可以控制热量进入样品的深度,还可以使用锁定放大器提取具有更高信噪比的表面温度响应。探测光(温度感应)脉冲通过一个机械级,该机械级可以在0.1到数ns的范围内延迟探头相对于泵脉冲的到达,从而获取温度衰减曲线。如上文提到,因为生长特性,导致典型的金刚石样品是粗糙的、不均匀的和不同厚度特性的这就为飞秒高速热反射测量(FSTR)的CVD 金刚石薄膜热学测量带来了一些挑战。具体而言,粗糙表面会影响通过反射而来的探测光采集,且过于粗糙导致实际面型为非平面,这对理论热学传递建模分析也会引入额外误差,在某些情况下,可以对样品进行抛光以降低表面粗糙度,但仍必须处理薄膜的不均匀和各向性质差异。对于各向异性材料,存在 2D 和 3D 各向异性的精确解析解,但这使得热导率和热边界电阻的确定更加困难,并且具有额外的未知属性。即使样品中和传导层铝模之间总是存在未知的边界热阻,但是通常使用单个调制频率可以从样本中提取两个未知属性,这意味着在大多数情况下测量可以提取层热导率。然而,对于金刚石样品,样品内纵向和横向热导率是不同的,这意味着需要额外的测量来提取这两种特性;这可以通过改变一些系统参数来实现校正,参见系统参数描述(详情联系请上海昊量光电)。另一个困难是确定金刚石 CVD 的热容量,根据生长质量和样品中存在的非金刚石碳(NDC)的数量,生长出来的金刚石的热容量值相差极大。在这种情况下对于(上图不同情况下的金刚石薄膜TDTR测量分析手段将会有很大不同)这使得测量对金刚石-基底边界电阻也很敏感。这意味着测量可能总共有五个未知参数:1)铝膜-金刚石间边界热阻,2)金刚石内横向热导率,3)金刚石内纵向热导率,4)金刚石热容量,5)金刚石-基底材料间边界热阻即使结合一定分析处理手段,见设备说明(详情联系请上海昊量光电),准确提取所有未知参数也很困难。一些常见影响样品尺寸确认 测量相对于样本尺寸的采样量很重要;飞秒高速热反射测量(FSTR)通常是基于标准体材料传热建模,而现在一些测量的块体材料样品越来越小,对于高质量的单晶半导体,基于块体材料的传热模型分析假设是有效的,但是对于更多缺陷和异质材料,例如 CVD 金刚石,这个假设就只是一个近似值。纵向均匀性通常而言,金刚石生长过程中,颗粒梯度会非常大,这也可能会导致热导率梯度非常大。此外,非金刚石碳(NDC,non-diamond carbon)含量、晶粒尺寸或表面粗糙度的局部变化也可能影响热导率的局部测量。TDTR测量中,可以 通过控制调制频率,从而实现加热深度控制,从而实现采样深度控制(详细技术讨论联系请上海昊量光电)对于不同热导率样品和不同加热频率,测量薄膜中采样 可能从1-2 um 到 20 um 不等 (相对应的,薄膜厚度超过300微米)其他更多 挑战和技术细节,受限于篇幅,将在后续更新继续讨论,如您有兴趣就相关设备和技术问题进行交流,可联系上海昊量光电获取更多信息。关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是目前国内知名光电产品专业代理商,也是近年来发展迅速的光电产品代理企业。除了拥有一批专业技术销售工程师之外,还有拥有一支强大技术支持队伍。我们的技术支持团队可以为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等工作。秉承诚信、高效、创新、共赢的核心价值观,昊量光电坚持以诚信为基石,凭借高效的运营机制和勇于创新的探索精神为我们的客户与与合作伙伴不断创造价值,实现各方共赢!
  • 操作薄膜厚度测量仪时,有哪些步骤是容易被忽视的
    在精密制造与材料科学的广阔领域中,薄膜厚度测量仪作为一种关键的检测工具,其准确性与操作规范性直接影响到产品质量与科研结果的可靠性。然而,在实际操作过程中,一些看似微不足道的步骤往往容易被忽视,这些被忽视的细节正是影响测量精度与效率的关键因素。本文将从几个关键方面出发,探讨操作薄膜厚度测量仪时容易被忽视的步骤。一、前期准备:环境检查与设备校准的疏忽1.1 环境条件未充分评估在进行薄膜厚度测量之前,对测量环境的温湿度、振动源及电磁干扰等因素的评估往往被轻视。这些环境因素的变化可能直接导致测量结果的偏差。因此,应确保测量环境符合仪器说明书的要求,如温度控制在一定范围内,避免强磁场干扰等。1.2 设备校准的忽视校准是确保测量准确性的基础。但很多时候,操作者可能因为时间紧迫或认为仪器“看起来很准”而跳过校准步骤。实际上,即使是最精密的仪器,在使用一段时间后也会因磨损、老化等原因产生偏差。因此,定期按照厂家提供的校准程序进行校准,是保障测量精度的必要环节。二、操作过程中的细节遗漏2.1 样品处理不当薄膜样品的表面状态(如清洁度、平整度)对测量结果有直接影响。若样品表面存在油污、灰尘或凹凸不平,会导致测量探头与样品接触不良,从而影响测量精度。因此,在测量前应对样品进行彻底清洁和平整处理。2.2 测量位置的随机性为确保测量结果的代表性,应在薄膜的不同位置进行多次测量并取平均值。然而,实际操作中,操作者可能仅选择一两个看似“典型”的位置进行测量,这样的做法无疑增加了结果的偶然误差。正确的做法是在薄膜上均匀分布多个测量点,并进行统计分析。2.3 参数设置不合理薄膜厚度测量仪通常具有多种测量模式和参数设置选项,如测量速度、测量范围、灵敏度等。这些参数的设置应根据薄膜的材质、厚度及测量要求进行调整。若参数设置不当,不仅会影响测量精度,还可能损坏仪器或样品。因此,在测量前,应仔细阅读仪器说明书,合理设置各项参数。三、后期处理与数据分析的疏忽3.1 数据记录的不完整在测量过程中,详细记录每一次测量的数据、环境条件及仪器状态是至关重要的。但实际操作中,操作者可能因疏忽而遗漏某些关键信息,导致后续数据分析时无法追溯或验证。因此,应建立规范的数据记录制度,确保信息的完整性和可追溯性。3.2 数据分析的片面性数据分析不仅仅是计算平均值或标准差那么简单。它还需要结合测量目的、样品特性及实验条件等多方面因素进行综合考量。然而,在实际操作中,操作者可能仅关注测量结果是否达标,而忽视了数据背后的深层含义和潜在规律。因此,在数据分析阶段,应采用多种方法(如统计分析、图形表示等)对数据进行全面剖析,以揭示其内在规律和趋势。结语操作薄膜厚度测量仪时,每一个步骤都至关重要,任何细节的忽视都可能对测量结果产生不可忽视的影响。因此,操作者应时刻保持严谨的态度和细致的观察力,严格按照操作规程进行操作,确保测量结果的准确性和可靠性。同时,随着科技的进步和测量技术的不断发展,我们也应不断学习新知识、掌握新技能,以更好地应对日益复杂的测量任务和挑战。
  • 海峡两岸完成首次表面粗糙度测量能力验证
    记者12月25日从福建省计量科学研究院获悉,历时2个月的两岸首次表面粗糙度能力验证在福州结束,结果为“满意”。   本次验证由福建省计量科学研究院为主导实验室,与台湾工研院量测中心按照“ISO 3274”、“ISO 4288”、“ISO 11562”和“ISO 4287”要求进行量值比对,结果表明双方测量结果吻合程度较好,能力实验数据结果为“满意”。   表面粗糙度的大小,对工业、制造业中机械零件的耐磨性、抗腐蚀性、密封性、接触刚度、测量精度等使用性能具有很大的影响。随着两岸制造业、加工业自动化程度的提高,表面粗糙度的测量面临新的挑战。   福建省计量科学研究院官员称,通过比较两岸表面粗糙度值测量是否准确、可靠和一致,考察两岸表面粗糙度检定装置仪器设备水平、检定员素质和技术水平,可为促进两岸标准和产品技术规范的统一提供科学的计量保障。   2009年12月22日,台湾海峡交流基金会和大陆海峡两岸关系协会共同签署《海峡两岸标准计量检验认证合作协议》,闽台先行先试,由台湾计量工程学会和福建省计量测试学会今年2月26日签署《计量交流与合作意向书》,搭建起计量机构、人员、学术、技术与信息交流的平台。
  • AFSEM™ 小试牛刀——SEM中原位AFM定量表征光子学微结构表面粗糙度
    近期,老牌期刊刊载了C. Ranacher等人题为Mid-infrared absorption gas sensing using a silicon strip waveguide的文章。此研究工作的目的是发展一种能够与当代硅基电子器件方便集成的新型气体探测器,探测器的核心部分是条状硅基光波导,工作的机理是基于条状硅基波导在中红外波段的倏逝场传播特性会受到波导周围气氛的变化而发生改变这一现象。C. Ranacher等人通过有限元模拟以及时域有限差分方法,设计了合理的器件结构,并通过一系列微加工工艺获得了原型器件,后从实验上验证了这种基于条状硅基光波导的器件可以探测到浓度低至5000 ppm的二氧化碳气体,在气体探测方面具有高的可行性(如图1、图2)。 图1:硅基条型光波导结构示意图图2:气体测试平台示意图参考文章:Mid-infrared absorption gas sensing using a silicon strip waveguide值得指出的是,对于光波导来说,结构表面的粗糙程度对结构的固有损耗有大的影响,常需要结构的表面足够光滑。传统的SEM观测模式下,研究者们可以获取样品形貌的图像信息,但很难对图像信息进行量化,也就无法定量对比不同样品的粗糙度或定量分析粗糙度对器件特性的影响。本文当中,为了能够准确、快捷、方便、定量化地对光波导探测器不同部分的粗糙度进行表征,C. Ranacher等人联系到了维也纳技术大学,利用该校电镜中心拥有的扫描电镜专用原位AFM探测系统AFSEM™ (注:奥地利GETec Microscopy公司将扫描电镜专用原位AFM探测系统命名为AFSEM,并已注册专用商标AFSEM™ ),在SEM中选取了感兴趣的样品部分并进行了原位AFM形貌轮廓定量化表征,相应的结果如图3所示,其中硅表面和氮化硅表面的粗糙度均方根分别为1.26 nm和1.17 nm。有了明确的量化结果,对于不同工艺结果的对比也就有了量化的依据,从而可以作为参考,优化工艺;另一方面,对于考量由粗糙度引起的波导固有损耗问题,也有了量化的分析依据。图3:(a) Taper结构的SEM形貌图像;(b) Launchpad表面的衍射光栅结构的SEM形貌图像;(c) 原位AFM表征结果:左下图为氮化硅层的表面轮廓图像,右上图为硅基条状结构的表面轮廓图像;(d) 衍射光栅的AFM轮廓表征结果通过传统的光学显微镜、电子显微镜,研究者们可以直观地获取样品的形貌图像信息。不过,随着对样品形貌信息的定量化表征需求及三维微纳结构轮廓信息表征的需求增多,能够与传统显微手段兼容并进行原位定量化轮廓形貌表征的设备就显得愈发重要。另一方面,随着聚焦电子束(FEB,focused electron beam)、聚焦离子束(FIB,focused ion beam)技术的发展,对样品进行微区定域加工的各类工艺被越来越广泛地应用于微纳米技术领域的相关研究当中。通常,在FIB系统当中能够获得的样品微区物性信息非常有限,如果要对工艺处理之后的样品进行微区定量化的形貌表征以及力学、电学、磁学特性分析,往往需要将样品转移至其他的物性分析系统或者表征平台。然而,不少材料对空气中的氧气或水分十分敏感,往往短时间暴露在大气环境中,就会使样品的表面特性发生变化,从而无法获得样品经过FIB系统处理后的原位信息。此外,有不少学科,需要利用FIB对样品进行逐层减薄并配合AFM进行逐层的物性定量分析,在这种情况下需要反复地将样品放入FIB腔体或从FIB腔体中去除,而且还需要对微区进行定标处理,非常麻烦,并且同样存在样品转移过程当中在大气环境中的沾污及氧化问题。有鉴于此,一种能够与SEM或FIB系统快速集成、并实现AFM原位观测的模块,就显得非常有必要。GETec Microscopy公司致力于研发集成于SEM、FIB系统的原位AFM探测系统,已有超过十年的时间,并于2015年正式推出了扫描电镜专用原位AFM探测系统AFSEM™ 。AFSEM™ 基于自感应悬臂梁技术,因此不需要额外的激光器及四象限探测器,即可实现AFM的功能,从而能够方便地与市场上的各类光学显微镜、SEM、FIB设备集成,在各种狭小腔体中进行原位的AFM轮廓测试(图4、图5)。另一方面,通过选择悬臂梁的不同功能型针(图6、图7),还可以在SEM腔体中,原位对微纳结构进行磁学、力学、电学特性观测,大程度地满足研究者们对各类样品微区特性的表征需求。对于联用系统,相信很多使用者都有过不同系统安装、调试、匹配过程繁琐的经历,或是联用效果差强人意的经历。不过,对于AFSEMTM系统,您完全不必有此方面的顾虑,通过文章下方的视频,您可以看到AFSEM™ 安装到SEM系统的过程十分简单,并且可以快速的找到感兴趣的样品区域并进行AFM的成像。图4:(左)自感应悬臂梁工作示意图;(右)AFSEMTM与SEM集成实图情况 图5:AFSEMTM在SEM中原位获取骨骼组织的定量化形貌信息 图6:自感应悬臂梁与功能型针(1) 图7:自感应悬臂梁与功能型针(2)目前Quantum Design中国子公司已将GETec扫描电镜专用原位AFM探测系统AFSEM™ 引进中国市场。AFSEM技术与SEM技术的结合,使得人们对微观和纳米新探索新发现成为可能。
  • 使用OLS5100激光共聚焦显微镜对功能性薄膜进行检测
    食品包装、工业材料和医疗应用中使用的薄膜表面具有各种特性,如透明度、光泽度、防水性、防污性和非粘附性。表面处理和加工工艺用于增加各种表面功能。为了评估薄膜的表面处理和加工质量,测量表面粗糙度至关重要。这项检测会测量薄膜表面细微不平整的粗糙度,并对其进行数值量化。测量表面粗糙度的一种方法是使用3D激光共焦显微镜。在一次实验中,我们试图使用聚乙烯薄膜(食品保鲜膜)和抗静电薄膜来验证薄膜中的静电和表面粗糙度之间是否存在关系。为了进行粗糙度测量,我们使用了LEXT OLS5100 3D激光共聚焦显微镜。继续阅读以了解结果!目视比较抗静电薄膜与聚乙烯薄膜的表面状况我们能够使用OLS5100 3D激光共聚焦显微镜目视确认了这两种薄膜的表面状况。OLS5100 显微镜使用405 nm紫激光束扫描样品表面以采集3D数据。该系统与可适应405 nm波长并减少像差的专用LEXT物镜配对,可以清晰地捕获传统光学显微镜和普通激光显微镜难以捕获的精细图案和缺陷。光学系统也是非接触式的,因此,即使是薄膜等柔软样品,也无需担心会造成表面损坏。红色激光(658 nm:0.26 μm 线距)与紫色激光(405 nm:0.12 μm 线距) 在此图中,您可以清楚地看到聚乙烯薄膜的表面没有奇特的形状,并具有轻微的不平整。相比之下,抗静电薄膜则存在周期性亚微米到几十纳米的锯齿状不平整。50倍物镜下的聚乙烯薄膜(食品保鲜膜)与50倍物镜下的抗静电薄膜 量化抗静电薄膜与聚乙烯薄膜的表面状况接下来,通过使用相同的3D激光共聚焦显微镜测量表面粗糙度,量化了这两种薄膜表面的视觉不平度差异。在这一步中,重要的是选择合适的透镜来观察样品,以获得较为可靠的测量结果。得益于Smart Lens Advisor,OLS5100显微镜可以轻松确定*所选物镜是否适合样品。在本例中,系统确定专用LEXT 50倍物镜适用于薄膜的粗糙度测量。显微镜使用50倍物镜测量这两种薄膜时获得了以下结果:测量中值得注意的粗糙度参数为Sq、Sz、Sa、Sdr和Sal。以下是对这些参数的概括说明:Sq(均方根高度)、Sz(最大高度)和Sa(算术平均高度)这些参数表示与平均表面相比的不平度大小。在本例中,值较大的抗静电薄膜表示不平度较大。Sdr(界面扩展面积比)Sdr表示表面积的增长率。在本例中,具有较小Sdr值的聚乙烯薄膜表面积较小。相比之下,由于表面的不平度较大,抗静电薄膜的表面积较大。Sal(自相关长度)虽然大多数参数评估的是高度方向的粗糙度,但Sal是少数关注横向(如条纹和颗粒密度)的参数之一。Sal值越小表示形状越陡、颗粒越细。相反,Sal值越大则表示表面的不均匀形状越平缓。因此,我们可以得出结论,抗静电薄膜的Sal值越小,在不均匀表面上的颗粒状越精细。用表面粗糙度数据测定薄膜静电静电量的三个主要决定性因素是接触面积、摩擦力和湿度。在本文中,我们重点关注的是与表面粗糙度密切相关的接触面积。一般来说,物体之间的接触面积越大,产生的静电荷就越多。在这个实验中,我们可以看到物体之间接触面积小的抗静电薄膜比接触面积大的聚乙烯薄膜产生的静电小。与聚乙烯薄膜更光滑的表面相比,抗静电薄膜较大的不平度减小了接触面积。您可以在下面看到电荷量与表面粗糙度数据的关系:抗静电薄膜与聚乙烯薄膜(食品保鲜膜)
  • 应用分享 | 激光扫描显微镜用于测量锂电池集流体的表面粗糙度
    小至手机和运动手环,大至各种电动汽车,锂离子电池都是其中的关键能源供给装置。锂离子电池重量轻,能量密度大,循环使用寿命长,且不会对环境造成污染。对于锂离子电池来说,电容量是衡量电池性能的重要指标之一。锂离子电池电极的材料主要有铝(正电极)和铜(负电极)。在充电和放电期间,电子转移发生在集流体和活性材料之间。当集流体和电极表面之间的活性材料电阻过大时,电子转移的效率降低,电容量就会减少。若集流体的金属箔的表面粗糙度过大,则会增加集流体和电极表面之间的活性材料电阻,并降低整体电容量。 集流体(左图:铝 右图:铜)如何进行锂电池负极集流体的铜箔粗糙度测定呢? 奥林巴斯提供非接触式表面粗糙度测量的解决方案: Olympus LEXT 3D激光扫描显微镜 奥林巴斯 OLS5000 激光共焦显微镜使用奥林巴斯 OLS5000 激光共焦显微镜,能够通过非接触、非破坏的观察方式轻松实现3D 观察和测量。仅需按下“Start(开始)”按钮,用户就能在亚微米级进行精细的形貌测量。 锂电池负极集流体的铜箔粗糙度测定使用奥林巴斯 OLS5000 显微镜测量粗糙度时,用户会得到以下三种类型的信息:粗糙度数据,激光显微镜3D彩色图像和高度信息以及光学显微镜真实彩色图像。这让使用人直观的看到粗糙度数据。同时,使用人可以从数据中了解集流体表面的状态。通过观察这些图像,也可以观察到实际的表面形貌。产品优点与特点 非接触式:与接触式粗糙度仪不同,非接触式测量可确保在测量过程中不会损坏易损的铜箔。这有助于防止由于样品损坏而导致的数据错误。专用物镜:LEXT OLS5000使用专用的物镜,因此您可以获得在视场中心和周围区域均准确的数据。平面数据拼接:数据可以水平拼接,从而可以在大区域上采集数据。由于拼接区域的数据也非常准确,因此与传统的测量方法相比,可以更高的精度获取电池集流体的粗糙度数据。超长工作距离:载物台水平范围为300 mm×300 mm使您可以测量较大的样品,例如汽车电池中的集流体,也不需要制备样品就可以在显微镜下观察。OLS5000显微镜的扩展架可容纳高达210毫米的样品,而超长工作距离物镜能够测量深度达到25毫米的凹坑。在进行这两种测量时,您只需将样品放在载物台上即可。
  • 针对不同类型的薄膜,拉力试验机应如何选择合适的夹具?
    在进行薄膜材料的拉力试验时,选择合适的夹具是至关重要的。夹具不仅影响到测试的准确性,还直接关系到试验过程的安全性和效率。以下是根据不同类型的薄膜,拉力试验机应如何选择合适的夹具的详细分析。一、了解薄膜特性首先,需要明确待测试薄膜的材质、厚度、硬度、韧性等物理特性。这些特性将直接影响夹具的选择和设计。例如,柔软且易变形的薄膜可能需要更柔软的夹面以减少夹伤;而较硬或高韧性的薄膜则可能需要更强的夹持力来确保测试过程中的稳定性。二、夹具类型选择1. 平推夹具适用薄膜类型:柔软且不易滑动的薄膜。特点:平推夹具通过平直的夹面接触并夹持薄膜,适用于大多数常规薄膜材料的拉伸测试。其设计简单,操作方便,能够有效减少薄膜在夹持过程中的变形和损伤。2. 锯齿夹面夹具适用薄膜类型:表面较为粗糙或需要增加摩擦力的薄膜。特点:锯齿夹面能够增加与薄膜之间的摩擦力,防止在拉伸过程中薄膜滑动或脱落。这种夹具特别适用于哑铃型样条等不易断钳口的薄膜样品。3. 橡胶面夹具适用薄膜类型:软质、易变形的薄膜。特点:橡胶面夹具通过柔软的橡胶材质与薄膜接触,能够有效减少夹持过程中对薄膜的夹伤。同时,橡胶的弹性也能提供一定的缓冲作用,保护薄膜在拉伸过程中不受过度冲击。4. 气动/液压夹具适用薄膜类型:大尺寸、高强度的薄膜。特点:气动或液压夹具通过油压或气压控制夹紧力度,能够提供更加稳定和准确的夹持效果。在高强度或大尺寸薄膜的拉伸测试中,这种夹具能够确保测试过程中的稳定性和安全性。三、夹具选择注意事项夹持力度:根据薄膜的材质和厚度选择合适的夹持力度,避免过紧导致薄膜变形或破裂,过松则可能导致薄膜滑动或脱落。夹持位置:确保薄膜被夹持在夹具的中间部位,以减少因位置偏差导致的测试误差。夹具材质:选择与薄膜相似或相兼容的夹具材质,以减少对薄膜的潜在损伤。夹具保养:定期对夹具进行检查和保养,确保其处于良好的工作状态,延长使用寿命并提高测试准确性。四、结论针对不同类型的薄膜,拉力试验机应选择合适的夹具以确保测试的准确性和安全性。在选择夹具时,需要综合考虑薄膜的材质、厚度、硬度等特性以及夹具的类型、夹持力度、夹持位置等因素。通过合理的夹具选择和使用,可以获得更加准确和可靠的薄膜拉伸测试数据。
  • 轻松实现粗糙表面样品拉曼成像 ——EasyNav拉曼成像技术包
    HORIBA新推出的拉曼成像技术包——EasyNavTM,融合了NavMapTM、NavSharpTM 和 ViewSharpTM三项革命性应用设计,能够让您便捷导航、实时聚焦、自动定位,轻松实现粗糙表面样品拉曼成像。1NavMapTM快捷导航、定位样品作为一种新的视频功能,NavMapTM可同时显示全局样本和局部放大区域的显微图像,这意味着您可以直接在全局图像上移动,并在局部放大图上鉴别出感兴趣的样品区域。便捷实时导航▼NavMapTM视图2NavSharpTM实时聚焦,获取清晰导航图像在您导航定位样品的同时,NavSharpTM可实时聚焦任意形貌样品,使样品始终处于佳聚焦状态,进而获取清晰样品表面图像。佳聚焦状态,增强用户体验▼ 使用/不使用NavSharpTM的区别3ViewSharpTM构建3D表面形貌图获取焦平面拉曼成像图在粗糙表面样品拉曼成像过程中,ViewSharpTM 可以获取样品独特的3D形貌图,确保样品实时处于佳聚焦状态,反映样品处于焦平面的显微图像。由于不依赖拉曼信号进行实时聚焦,拉曼成像速度要远远快于从前。使用/不使用ViewSharpTM的区别NavMapTM、NavSharpTM及ViewSharpTM技术各有优势,不仅可以单独使用,也可以综合起来,满足用户的不同测试需求,EasyNavTM拉曼成像技术包的功能已经在多种样品上得到实验和验证。晶红石样品的3D表面形貌图晶红石样品的3D拉曼成像图全新 EasyNavpTM 能够兼容 HORIBA 的 LabRAM HR Evolution 及 XploRA 系列拉曼光谱仪,功能更强大,使用更便捷。HORIBA科学仪器事业部结合旗下具有近 200 多年发展历史的 Jobin Yvon 光学光谱技术,HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案。如:光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术。今天HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选。
  • 【工业薄膜生产中的光谱测量创新解决方案】网络研讨会报名中
    海洋光学(Ocean Optics)微型光纤光谱仪应用系列研讨会之 ----工业薄膜生产中的光谱测量创新解决方案 研讨会简介: 现在,一种创新的非接触式光谱测量法将更快速便捷地实现对薄膜产品的厚度、成分及光学参数的测定。该方法集材料对宽光谱光响应的精确测量和领先的薄膜分析技术于一身,可满足更多领域的需求,并提供针对超厚膜、粗糙薄膜、图案化薄膜等非传统薄膜的测量新技术及相关算法。 作为一种创新的测量方案,光谱反射干涉法具有准确、高精、迅速、成本相对较低的优势,尤其适用于工业应用。在测量薄膜特性、制定并优化流程、监测并控制质量等方面,该方案将极大地推动相关领域的工业技术革新,为使用厂商增加收入,降低成本。 时间:2012年7月31日 上午10:00 报名地址:http://webinar.ofweek.com/activityDetail.action?activity.id=6094870&user.id=2
  • 专家约稿|辉光放电发射光谱仪的应用—涂层与超薄膜层的深度剖析
    摘要:本文首先简单回顾了辉光放电光谱仪(Glow Discharge Optical Emission Spectrometry,GDOES)的发展历程及特性,然后通过实例介绍了GDOES在微米涂层以及纳米超薄膜层深度剖析中的应用,并简介了深度谱定量分析的混合-粗糙度-信息深度(MRI)模型,最后对GDOES深度剖析的发展方向作了展望。1 GDOES发展历程及特性辉光放电发射光谱仪应用于表面分析及深度剖析已经有近100年的历史。辉光放电装置以及相关的光谱仪最早出现在20世纪30年代,但直到六十年代才成为化学分析的研究重点。1967年Grimm引入了“空心阳极-平面阴极”的辉光放电源[1],使得GDOES的商业化成为可能。随后射频(RF)电源的引入,GDOES的应用范围从导电材料拓展到了非导电材料,而毫秒或微秒级的脉冲辉光放电(Pulsed Glow Discharges,PGDs)模式的推出,不仅能有效地减弱轰击样品时的热效应,同时由于PGDs可以使用更高激发功率,使得激发或电离过程增强,大大提高了GDOES测量的灵敏程度,极大推动了GDOES技术的进步以及应用领域的拓展。GDOES被广泛应用于膜层结构的深度剖析,以获取元素成分随深度变化的关系。相较于其它传统的深度剖析技术,如俄歇电子能谱(AES)、X射线光电子能谱(XPS)和二次离子质谱(SIMS)或二次中性质谱(SNMS),GDOES具有如下的独特性[2]:(1)分析样品材料的种类广,可对导体/非导体/无机/有机…膜层材料进行深度剖析,并可探测所有的元素(包括氢);(2)分析样品的厚度范围宽,既可对微米量级的涂层/镀层,也可对纳米量级薄膜进行深度剖析;(3)溅射速率高,可达到每分钟几微米;(4)基体效应小,由于溅射过程发生在样品表面,而激发过程在腔室的等离子体中,样品基体对被测物质的信号几乎不产生影响;(5)低能级激发,产生的谱线属原子或离子的线状光谱,因此谱线间的干扰较小;(6)低功率溅射,属层层剥离,深度分辨率高,可达亚纳米级;(7)因为采用限制式光源,样品激发时的等离子体小,所以自吸收效应小,校准曲线的线性范围较宽;(8)无高真空需求,保养与维护都非常方便。基于上述优势,GDOES被广泛应用于表征微米量级的材料表面涂层/镀层、有机膜层的涂布层、锂电池电极多层结构和用于其封装的铝塑膜层、以及纳米量级的功能多层膜中元素的成分分布[3-6],下面举几个具体的应用实例。2 GDOES深度剖析应用实例2.1 涂层的深度剖析用于材料表面保护的涂层或镀层、食品与药品包装的柔性有机基材的涂布膜层、锂电池的多层膜电极,以及用于锂电池包装的铝塑膜等等的膜层厚度一般都是微米量级,有的膜层厚度甚至达到百微米。传统的深度剖析技术,如AES,XPS和SIMS显然无法对这些厚膜层进行深度剖析,而GDOES深度剖析技术非常适合这类微米量级厚膜的深度剖析。图1给出了利用Horiba-Profiler 2(一款脉冲—射频辉光放电发射光谱仪—Pulsed-RF GDOES,以下深度谱的实例均是用此设备测量),在Ar气压700Pa和功率55w条件下,测量的表面镀镍的铁箔GODES深度谱,其中的插图给出了从表面到Ni/Fe界面各元素的深度谱,测量时间与深度的转换是通过设备自带的激光干涉仪(DIP)对溅射坑进行原位测量获得。从全谱来看,GDOES测量信号强度稳定,未出现溅射诱导粗糙度或坑道效应(信号强度随溅射深度减小的现象,见下),这主要是因为铁箔具有较大的晶粒尺寸。同时还可以看到GDOES可连续测量到~120μm,溅射速率达到4.2μm/min(70nm/s)。从插图来看, Ni的镀层约为1μm,在表面有~100nm的氧化层,Ni/Fe界面分辨清晰。图1 表面镀镍铁箔的GODES深度谱,其中的插图给出了从表面到Ni/Fe界面的各元素的深度谱图2给出了在氩-氧(4 vol%)混合气气压750Pa、功率20w、脉冲频率3000Hz、占空比0.1875条件下,测量的用于锂电池包装铝塑膜(总厚度约为120μm)的GODES深度谱,其中的插图给出了铝塑膜的层结构示意图[7]。可以看出有机聚酰胺层主要包含碳、氮和氢等元素。在其之下碳、氮和氢元素信号的强度先降后升,表明在聚酰胺膜层下存在与其不同的有机涂层—粘胶剂,所含主要元素仍为碳、氮和氢。同时还可以看出在粘胶剂层下面的无机物(如Al,Cr和P)膜层,其中Cr和P源于为提高Al箔防腐性所做的钝化处理。很明显,图2测量的GDOES深度谱明确展现了锂电池包装铝塑膜的层结构。实验中在氩气中引入4 vol%氧气有助于快速溅射有机物的膜层结构,同时降低碳、氮信号的相对强度,提高了无机物如铬信号的相对强度,非常适合于无机-有机多层复合材料的结构分析,而在脉冲模式下,选用合适的频率和占空比,能够有效地散发溅射产生的热量,从而避免了低熔点有机物的碳化。图2一款锂电池包装铝塑膜的GDOES溅射深度谱,其中的插图给出了铝塑膜的层结构示意图[7]2.2 纳米膜层及表层的深度剖析纳米膜层,特别是纳米多层膜已被广泛应用于光电功能薄膜与半导体元器件等高科技领域。虽然传统的深度剖析技术AES,XPS和SIMS也常常应用于纳米膜层的表征,但对于纳米多层膜,传统的深度剖析技术很难对多层膜整体给予全面的深度剖析表征,而GDOES不仅可以给予纳米多层膜整体全面的深度剖析表征,而且选择合适的射频参数还可以获得如AES和SIMS深度剖析的表层元素深度谱。图3给出了在氩气气压750Pa、功率20w、脉冲频率1000Hz、占空比0.0625条件下,测量的一款柔性透明隔热膜(基材为PET)的GODES深度谱,如图3a所示,其中最具特色的就是清晰地表征了该款隔热膜最核心的三层Ag与AZO(Al+ZnO)共溅射的膜层结构,如图3b Ag膜层的GDOES深度谱所示。根据获得的溅射速率及Ag的深度谱拟合(见后),前两层Ag的厚度分别约为5.5nm与4.8nm[8]。很明显,第二层Ag信号较第一层有较大的展宽,相应的强度值也随之下降,这是源于GDOES对金属膜溅射过程中产生的溅射诱导粗糙度所致。图3(a)一款柔性透明隔热膜GDOES深度谱;(b)其中Ag膜层GDOES深度谱[8]图4给出了在氩气气压650Pa、功率20w、脉冲频率10000Hz、占空比0.5的同一条件下,测量的SiO2(300nm)/Si(111)标准样品和自然生长在Si(111)基片上SiO2样品的GODES深度谱[9]。如果取测量深度谱的半高宽为膜层的厚度,由此得到标准样品SiO2层的溅射速率为6.6nm/s(=300nm/45.5s),也就可以得到自然氧化的SiO2膜层厚度约为1nm(=6.6nm/s*0.15s)。所以,GDOES完全可以实现对一个纳米超薄层的深度剖析测量,这大大拓展了GDOES的应用领域,即从传统的钢铁镀层或块体材料的成分分析拓展到了对纳米薄膜深度剖析的表征。图4 (a)SiO2(300nm)/Si(111)标准样品与(b)自然生长在Si(111)基片上SiO2样品的GDOES深度谱[9]3 深度谱的定量分析3.1 深度分辨率对测量深度谱的优与劣进行评判时,深度分辨率Δz是一个非常重要的指标。传统Δz(16%-84%)的定义为[10]:对一个理想(原子尺度)的A/B界面进行溅射深度剖析时,当所测定的归一化强度从16%上升到84%或从84%下降到16%所对应的深度,如图5所示。Δz代表了测量得到的元素成分分布和原始的成分分布间的偏差程度,Δz越小表示测量结果越接近真实的元素成分分布,测量深度谱的质量就越高。但是随着科技的发展,应用的薄膜越来越薄,探测元素100%(或0%)的平台无法实现,就无法通过Δz(16%-84%)的定义确定深度分辨率,而只能通过对测量深度谱的定量分析获得(见下)。图5深度分辨率Δz的定义[10]3.2 深度谱定量分析—MRI模型溅射深度剖析的目的是获取薄膜样品元素的成分分布,但溅射会改变样品中元素的原始成分分布,产生溅射深度剖析中的失真。溅射深度剖析的定量分析就是要考虑溅射过程中,可能导致样品元素原始成分分布失真的各种因素,提出相应的深度分辨率函数,并通过它对测量的深度谱数据进行定量分析,最终获取被测样品元素在薄膜材料中的真实分布。对于任一溅射深度剖析实验,可能导致样品原始成分分布失真的三个主要因素源于:①粒子轰击产生的原子混合(atomic Mixing);②样品表面和界面的粗糙度(Roughness);③探测器所探测信号的信息深度(Information depth)。据此Hofmann提出了深度剖析定量分析著名的MRI深度分辨率函数[11]: 其中引入的三个MRI参数:原子混合长度w、粗糙度和信息深度λ具有明确的物理意义,其值可以通过实验测量得到,也可以通过理论计算得到。确定了分辨率函数,测量深度谱信号的归一化强度I/Io可表示为如下的卷积[12]: 其中z'是积分参量,X(z’)为原始的元素成分分布,g(z-z’)为深度分辨率函数,包含了深度剖析过程中所有引起原始成分分布失真的因素。MRI模型提出后,已被广泛应用于AES,XPS,SIMS和GDOES深度谱数据的定量分析。如果假设各失真因素对深度分辨率影响是相互独立的,相应的深度分辨率就可表示为[13]:其中r为择优溅射参数,是元素A与B溅射速率之比()。3.3 MRI模型应用实例图6给出了在氩气气压550Pa、功率17w、脉冲频率5000Hz、占空比0.25条件下,测量的60 Mo (3 nm)/B4C (0.3 nm)/Si (3.7 nm) GDOES深度谱[14],结果清晰地显示了Mo (3 nm)/B4C (0.3 nm)/Si (3.7 nm) 膜层结构,特别是分辨了仅0.3nm的B4C膜层, B和C元素的信号其峰谷和峰顶位置完全一致,可以认为B和C元素的溅射速率相同。为了更好地展现拟合测量的实验数据,选择溅射时间在15~35s范围内测量的深度剖析数据进行定量分析[15]。图6 60×Mo (3 nm)/B4C (0.3 nm)/Si (3.7 nm) GDOES深度谱[14]利用SRIM 软件[16]估算出原子混合长度w为0.6 nm,AFM测量了Mo/B4C/Si多层膜溅射至第30周期时溅射坑底部的粗糙度为0.7nm[14],对于GDOES深度剖析,由于被测量信号源于样品最外层表面,信息深度λ取为0.01nm。利用(1)与(2)式,调节各元素的溅射速率,并在各层名义厚度值附近微调膜层的厚度,Mo、Si、B(C)元素同时被拟合的最佳结果分别如图7(a)、(b)和(c)中实线所示,对应Mo、Si、B(C)元素的溅射速率分别为8.53、8.95和4.3nm/s,拟合的误差分别为5.5%、6.7%和12.5%。很明显,Mo与Si元素的溅射速率相差不大,但是B4C溅射速率的两倍,这一明显的择优溅射效应是能分辨0.3nm-B4C膜层的原因。根据拟合得到的MRI参数值,由(3)式计算出深度分辨率为1.75 nm,拟合可以获得Mo/B4C/Si多层薄膜中各个层的准确厚度,与HR-TEM测定的单层厚度基本一致[15]。图7 测量的GDOES深度谱数据(空心圆)与MRI最佳拟合结果(实线):(a) Mo层,(b) Si层,(c) B层;相应的MRI拟合参数列在图中[15]。4 总结与展望从以上深度谱测量实例可以清楚地看到,GDOES深度剖析的应用非常广泛,可测量从小于1nm的超薄薄膜到上百微米的厚膜;从元素H到Lv周期表中的所有元素;从表层到体层;从无机到有机;从导体到非导体等各种材料涂层与薄膜中元素成分随深度的分布,深度分辨率可以达到~1nm。通过对测量深度谱的定量分析,不仅可以获得膜层结构中原始的元素成分分布,而且还可以获得元素的溅射速率、膜层间的界面粗糙度等信息。虽然GDOES深度剖析技术日趋完善,但也存在着一些问题,比如在GDOES深度剖析中常见的溅射坑底部凸凹不平的“溅射坑道效应”(溅射诱导的粗糙度),特别是对多晶金属薄膜的深度剖析尤为明显,这一效应会大大降低GDOES深度谱的深度分辨率。消除溅射坑道效应影响一个有效的方法就是引入溅射过程样品旋转技术,使得各个方向的溅射均等。此外,缩小溅射(分析)面积也是提高溅射深度分辨率的一种方法,但需要考虑提高探测信号的强度,以免降低信号的灵敏度。另外,GDOES深度剖析的应用软件有进一步提升的空间,比如测量深度谱定量分析算法的植入,将信号强度转换为浓度以及溅射时间转换为溅射深度算法的进一步完善。作者简介汕头大学物理系教授 王江涌王江涌,博士,汕头大学物理系教授。现任广东省分析测试协会表面分析专业委员会副主任委员、中国机械工程学会高级会员、中国机械工程学会表面工程分会常务委员;《功能材料》、《材料科学研究与应用》与《表面技术》编委、评委。研究兴趣主要是薄膜材料中的扩散、偏析、相变及深度剖析定量分析。发表英文专著2部,专利十余件,论文150余篇,其中SCI论文110余篇。代表性成果在《Physical Review Letters》,《Nature Communications》,《Advanced Materials》,《Applied Physics Letters》等国际重要期刊上发表。主持国家自然基金、科技部政府间国际合作、广东省科技计划及横向合作项目十余项。获2021年广东省科技进步一等奖、2021年广东省高校科研成果转化路演赛“新材料”小组赛一等奖、2021年粤港澳高价值大湾区专利培育布局大赛优胜奖、2020年广东省高校科研成果转化路演赛“新材料”小组赛一等奖、总决赛一等奖。昆山书豪仪器科技有限公司总经理 徐荣网徐荣网,昆山书豪仪器科技有限公司总经理,昆山市第十六届政协委员;曾就职于美国艾默生电气任职Labview设计工程师、江苏天瑞仪器股份公司任职光谱产品经理。2012年3月,作为公司创始人于创立昆山书豪仪器科技有限公司,2019年购买工业用地,出资建造12300平方米集办公、研发、生产于一体的书豪产业化大楼,现已投入使用。曾获2020年朱良漪分析仪器创新奖青年创新入围奖;2019年昆山市实用产业化人才;2019年江苏省科技技术进步奖获提名;2017年《原子发射光谱仪》“中国苏州”大学生创新创业大赛二等奖;2014年度昆山市科学技术进步奖三等奖;2017年度昆山市科学技术进步奖三等奖;多次获得昆山市级人才津贴及各类奖励项目等。主持研发产品申请的已授权专利47项专利,其中发明专利 4 项,实用新型专利 25项,外观专利7项,计算机软件著作权 11项。论文2篇《空心阴极光谱光电法用于测定高温合金痕量杂质元素》,《Application of Adaptive Iteratively Reweighted Penalized Least Squares Baseline Correction in Oil Spectrometer 》第一编著人;主持编著的企业标准4篇;承担项目包括3项省级项目、1项苏州市级项目、4项昆山市级项目;其中:旋转盘电极油料光谱仪获江苏省工业与信息产业转型升级专项资金--重大攻关项目(现已成功验收,获政府补助660万元)、江苏省首台(套)重大装备认定、江苏省工业与信息产业转型升级专项资金项目、苏州市姑苏天使计划项目等;主持研发并总体设计的《HCD100空心阴极直读光谱仪》、《AES998火花直读光谱仪》、《FS500全谱直读光谱仪》《旋转盘电极油料光谱仪OIL8000、OIL8000H、PO100》均研发成功通过江苏省新产品新技术鉴定,实现了产业化。参考文献:[1] GRIMM, W. Eine neue glimmentladungslampe für die optische emissionsspektralanalyse[J]. Spectrochimica Acta, Atomic Spectroscopy, Part B, 1968, 23 (7): 443-454.[2] 杨浩,马泽钦,蒋洁,李镇舟,宋一兵,王江涌,徐从康,辉光放电发射光谱高分辨率深度谱的定量分析[J],材料研究与应用, 2021, 15: 474-485.[3] Hughes H. Application of optical emission source developments in metallurgical analysis[J]. Analyst, 1983, 108(1283): 286-292.[4] Lodhi Z F, Tichelaar F D, Kwakernaak C, et al., A combined composition and morphology study of electrodeposited Zn–Co and Zn–Co–Fe alloy coatings[J]. Surface and Coatings Technology, 2008, 202(12): 2755-2764.[5] Sánchez P, Fernández B, Menéndez A, et al., Pulsed radiofrequency glow discharge optical emission spectrometry for the direct characterisation of photovoltaic thin film silicon solar cells[J]. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2010, 25(3): 370-377.[6] Zhang X, Huang X, Jiang L, et al. Surface microstructures and antimicrobial properties of copper plasma alloyed stainless steel[J]. Applied surface science, 2011, 258(4): 1399-1404.[7] 胡立泓,张锦桐,王丽云,周刚,王江涌,徐从康,高阻隔铝塑膜辉光放电发射光谱深度谱测量参数的优化[J],光谱学与光谱分析,2022,42:954-960.[8] 吕凯, 周刚, 余云鹏, 刘远鹏, 王江涌, 徐从康,利用ToF-SIMS 和 Rf-GDOES 深度剖析技术研究柔性衬底上的隔热多层膜[J], 材料科学,2019,9:45-53.[9] 周刚, 吕凯, 刘远鹏, 余云鹏, 徐从康, 王江涌,柔性功能薄膜辉光光谱深度分辨率分析[J], 真空, 2020,57:1-5.[10] ASTM E-42, Standard terminology relating to surface analysis [S]. Philadelphia: American Society for Testing and Materials, 1992.[11] Hofmann S. Atomic mixing, surface roughness and information depth in high‐resolution AES depth profiling of a GaAs/AlAs superlattice structure[J]. Surface and interface analysis, 1994, 21(9): 673-678.[12] Ho P S, Lewis J E. Deconvolution method for composition profiling by Auger sputtering technique[J]. Surface Science, 1976, 55(1): 335-348.[13] Wang J Y, Hofmann S, Zalar A, et al. Quantitative evaluation of sputtering induced surface roughness in depth profiling of polycrystalline multilayers using Auger electron spectroscopy[J]. Thin Solid Films, 2003, 444(1-2): 120-124.[14] Ber B, Bábor P, Brunkov P N, et al. Sputter depth profiling of Mo/B4C/Si and Mo/Si multilayer nanostructures: A round-robin characterization by different techniques[J]. Thin Solid Films, 2013, 540: 96-105.[15] Hao Yang, SongYou Lian, Patrick Chapon, Yibing Song, JiangYong Wang, Congkang Xu, Quantification of high resolution Pulsed RF GDOES depth profiles for Mo/B4C/Si nano-multilayers[J], Coatings, 2021, 11: 612.[16] Ziegler J F, Ziegler M D, Biersack J P. SRIM–The stopping and range of ions in matter[J]. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 2010, 268(11-12): 1818-1823.
  • 涂布纸和带纹理薄膜的准确渗透测试
    数据研究证明,纸质包装是塑料包装的最佳替代品。因此市场上推出了许多新的纸基和塑料纸混合包装。虽然纸基材料更可持续,制造成本更低,但纹理和不规则表面会导致边缘扩散和气体入侵。因此这种材料很难评估渗透性。MOCON新开发的纸基材料测试舱盒,既节省了时间又提高了实验室的效率,使这项繁杂的任务变得简单了。纸质阻隔膜通常是涂层或多层结构,这使得渗透测试更加困难涂布纸或纹理薄膜的工艺和结构意味着评估这些材料通常是困难和主观的。测试时样品的边缘部位给气体横向扩散创造了条件,测试气体和载气通过其进入测试腔并影响测试结果。因为正在分析的测试气体流量可能会被稀释,从而产生较低的渗透率,或者通过泄漏造成传感器感应到额外的测试气体,从而增加气体流量。涂层纸结构突出了扩散机制和边缘泄漏MOCON涂层纸渗透测试解决方案消除边缘扩散并简化样品制备传统测试使用铝箔面罩来测试薄膜渗透率,需要大量的准备时间和复杂的设置,增加了人为因素的风险,导致可重复的数据更少。边缘效应舱盒能够在不使用面罩、油脂或环氧树脂的情况下测试涂布纸或带纹理的薄膜。测试过程非常简单,只需放置好裁剪样品并扭紧其周边螺钉即可。凸起的圆形边缘限定了测试区域(5cm² 或10cm² ),在形成气密密封的同时消除了边缘扩散的可能性。一旦扭紧螺钉,凸起的边缘就会径向压紧薄膜,防止气体在测试区域外横向流动(图1)。因为密封是通过压缩力实现的,所以不需要铝箔面罩和环氧树脂,从而提高了测试效率。图1.消除纸张结构中的边缘扩散传统测试情况下,铝箔面罩无法完全粘附到所有涂层和基底上,导致了高于准确结果的氧气透过率(OTR)值。与传统测试相比,边缘效应舱盒可以对表面粗糙或纹理薄膜形成密封,OTR的数值更准确(图2)。图2.使用传统面罩与边缘效应舱盒的OTR结果对比这种专用的边缘效应测试舱盒与MOCON所有的新型渗透仪器兼容,使您能够更轻松地获得涂布纸或者纹理薄膜的可靠测试数据。MOCON的测试方案样品制备只需要5分钟就可以完成,不论是用于生产还是实验室研发,测试结果稳定性更好。
  • 微观丈量,“膜”力无限——马尔文帕纳科薄膜测量专题网络研讨会成功举办
    仪器信息网讯 2022年10月14日,由马尔文帕纳科携手仪器信息网联合主办的“微观丈量,‘膜’力无限——X 射线分析技术应用于薄膜测量专题网络研讨会”成功举办。本次活动吸引500余人报名参加,直播间气氛活跃,提问不断。马尔文帕纳科先进材料行业销售经理程伟为活动致开场词。程伟讲到,马尔文帕纳科隶属于英国思百吉集团,为微观领域材料表征技术专家,聚焦基础材料、先进材料、医药与食品三大市场,致力于释放微观世界的力量,促进宏观世界的改变。马尔文帕纳科的XRD、XRF产品可以为薄膜材料分析提供全面解决方案,帮助客户获得薄膜材料的元素构成、物相、厚度、取向、残余应力等关键信息。会议特邀高校资深应用专家及马尔文帕纳科技术专家分享精彩报告。同济大学朱京涛教授作《X射线衍射仪在纳米多层薄膜表征中的应用》主题报告,系统介绍国内外多层薄膜研究进展,并结合其团队研究实例,围绕X射线衍射仪在纳米多层薄膜表征中的应用开展探讨,采用掠入射X射线反射、X射线衍射、X射线面内散射等测试方法,表征周期、非周期、梯度多层膜,以及膜层厚度、界面宽度、薄膜均匀性、结晶特性、粗糙度等信息。从1954年飞利浦第一台用于薄膜分析的X射线衍射仪诞生以来,马尔文帕纳科X射线分析技术应用于半导体薄膜材料测量已有非常悠久的历史,目前可为世界各地的半导体制造商提供完整的物理、化学和结构分析解决方案,从薄膜厚度和晶向到组分、应力、结晶度、密度和界面形态等。马尔文帕纳科亚太区半导体销售经理钟明光详细介绍了公司X射线衍射及X射线荧光分析技术在半导体薄膜领域的整体解决方案,包括新一代X'Pert3 MRD(XL)高分辨X射线衍射仪、2830ZT波长色散X射线荧光圆晶分析仪等。多晶薄膜材料的晶型、残余应力和织构影响着薄膜的物理和力学性能,对这些参数进行测量和分析可以为薄膜沉积工艺的调整和优化提供依据。在衍射仪中构建适合薄膜分析的光路,在常规的晶型分析外,还可以对薄膜材料进行无损的残余应力和织构分析。马尔文帕纳科中国区XRD产品经理王林带来题为《多晶薄膜应力和织构分析》的报告,结合多晶薄膜分析示例,分享了马尔文帕纳科X射线衍射技术在多晶薄膜的物相、应力、织构表征方面的应用。Aeris台式衍射仪的演示短片通常,X射线衍射仪分析薄膜材料,都是在大型落地式的XRD上实现的,但马尔文帕纳科在2021年推出了新一代的Aeris台式XRD,可以通过增加掠入射功能附件,实现在占地面积更小的台式衍射仪上进行薄膜的物相和掠入射残余应力分析。报告间隙,特插播Aeris台式衍射仪演示短片,让用户更直观了解这款“一机多能”的多功能型台式X射线衍射仪。X射线荧光光谱通常被认为是一种成分分析技术,广泛应用于各类工业过程控制。追本溯源,其分析原理来自于X射线与物质的相互作用,因此该技术的应用也被延伸至各类薄层样品的表征,获取涂层和镀层中的层厚和薄层成分信息。在薄层样品的分析上,XRF具有无损分析、测量速度快、层间界面要求较低、样品尺寸灵活和适用多层分析的特点,被广泛用于半导体、金属、电子等领域。报告中,马尔文帕纳科中国区XRF产品经理熊佳星先生分享了X射线荧光技术用于涂层镀层分析的原理、方案及典型应用,并演示了实际样品的测量过程;视频中,Epsilon4台式XRF搭配专用的薄膜分析软件Stratos可以实现对涂层和镀层的快速、准确的无损分析。台式荧光仪镀层分析演示视频本次专题活动,马尔文帕纳科还为用户准备了丰富的礼品,随着第三轮抽奖活动的结束,会议进入尾声。未来仪器信息网和马尔文帕纳科也将一如既往为薄膜材料等先进材料用户提供更多更优质的服务。更多活动详情请点击下方专题。
  • 阿美特克旗下泰勒· 霍普森推出新款表面粗糙度轮廓仪Form Talysurf PGI NOVUS,配置Metrology 4.0软件
    p   英国莱斯特,Taylor Hobson于8月16日推出了由Metrology 4.0软件驱动的新款表面粗糙度轮廓仪Form Talysurf sup & reg /sup PGI NOVUS。 它十分先进的系统,适用于表面,轮廓,三维和直径测量。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/69bd7829-e2d4-4ea4-8f4d-ec8ee0f643c2.jpg" title=" Form Talysurf& reg PGI NOVUS With Metrology 4.0 Software.jpg" / /p p strong PGI NOVUS系统背后的设计—将卓越与创新相结合 /strong /p p   创新技术是新型PGI NOVUS系统的核心。它配备了全新的双偏置规,使系统能够测量直径和角度,并以相同的速度分析正常和反向的表面光洁度,以获得最佳性能。PGI NOVUS是市场上十分精确,稳定和可重复的高精度测量系统。 /p p strong Metrology 4.0—支持制造业的现代软件 /strong /p p   Metrology 4.0软件是一个新的软件包,提供具有虚拟显示和实时控制的直观界面。它提供了对测量过程的一目了然的监控。实时模拟和真实的零件坐标使监控和控制达到了业界十分先进的水平。 /p p   “新型Form Talysurf sup & reg /sup PGI NOVUS在测量直径和轮廓方面带来了显着的改进,特别是采用新设计的计量器,可以在上下方向进行形状和表面测量,”Taylor Hobson的表面产品经理Greg Roper谈到。“PGI NOVUS计量器旨在为用户提供更大的测量灵活性。可以在单个系统上测量小型,中型和大型复杂零件。” /p p   “新软件的功能可确保通过屏幕上形象跟踪实时测量。有一系列不同模式可供使用,提供基本元素,如可记录零件编程,以及包括变量在内的可编程功能的高级工具箱。该功能允许为一组不同尺寸的零件创建一个程序,最大限度地降低操作员所需的工作量和培训水平,同时保持最高的测量精度,”Greg解释道。 /p p   此外,Taylor Hobson提供独特的选项,支持从实验室到车间的所有环境中的高精度测量。 有三种仪器加附件地选择可满足所有的应用要求。 /p p strong 主要应用: /strong /p p · 滚珠丝杠轴向测量—节圆直径两侧均可(PCD)。 /p p · 轴承—球形,滚轴和四点接触。 /p p · 燃料喷嘴—平直度和阀座倾角。 /p p · 多部分测量—使用单个程序。 /p p   Taylor Hobson在超精密测量仪器领域居于前列,产品广泛应用于光学,半导体,制造业和纳米技术等市场。它是阿美特克超精密技术部的一个分支,阿美特克是世界领先的电子仪器和机电设备制造商,年销售额达43亿美元。 /p
  • 直播预告| 聚焦薄膜测量 马尔文帕纳科X射线分析技术荟萃
    薄膜,通常是指形成于基底之上、厚度在一微米或几微米以下的固态材料。薄膜材料广泛应用于不同的工业领域,譬如半导体、光学器件、汽车、新能源等诸多行业。沉积工艺是决定薄膜成分和结构的关键,最终影响薄膜的物性;对薄膜成分、厚度、微结构、取向等关键参数进行测量可以为薄膜沉积工艺的调整和优化提供依据,改善薄膜材料性能。马尔文帕纳科的X射线衍射(XRD)和X射线荧光光谱(XRF)分析设备,可以对不同类型的薄膜材料进行表征。从1954年飞利浦第一台用于薄膜分析的X射线衍射仪诞生以来,马尔文帕纳科X射线分析技术应用于半导体薄膜材料测量已有非常悠久的历史。无论是针对单晶外延、多晶薄膜、非晶薄膜都有对应的专业分析解决方案,利用对称衍射、非对称衍射、反射率、摇摆曲线、双周扫描、倒易空间Mapping和正空间Mapping等测量方式,表征薄膜材料的厚度和超晶格周期、应力和弛豫;失配和成分;曲率半径;衬底材料取向;组分分析等等。马尔文帕纳科新推出的衍射超净间系统套件,搭配自动加载装置,可在1分钟内评估面内缺陷,最大程度降低生产成本,提高检测效率。此外,马尔文帕纳科全自动XRF晶圆分析仪,可以快速分析晶片或器件多层膜的成分及厚度,具有非常稳健的工作方式且符合超净间环境要求,在晶圆厂圆晶质量在线控制的环节倍受认可。(更多解决方案详见活动专题)基于此,马尔文帕纳科联合仪器信息网将于10月14日举办微观丈量▪“膜”力无限——X 射线分析技术应用于薄膜测量主题活动,特邀高校资深应用专家及马尔文帕纳科技术专家分享薄膜表征技术与应用干货,全面展示马尔文帕纳科针对薄膜材料测量的解决方案。此外,活动直播间还特别设置了答疑及抽奖多轮福利环节。专题页面:https://www.instrument.com.cn/topic/malvernpanalytical.html活动日程:时间环节嘉宾14:00-14:10开场致词,公司介绍与薄膜应用概述程伟马尔文帕纳科 先进材料行业销售经理14:10-14:50X射线衍射仪在纳米多层薄膜表征中的应用朱京涛同济大学 教授14:50-15:00答疑 & 第一轮抽奖定制马尔文帕纳科公仔一对15:00-15:30多晶薄膜应力和织构分析王林马尔文帕纳科 中国区XRD产品经理15:30-15:40答疑 & 第二轮抽奖定制午睡枕15:40-16:25X射线衍射及X射线荧光分析技术在半导体薄膜领域的应用钟明光马尔文帕纳科 亚太区半导体销售经理16:25-16:35答疑16:35-16:55X射线荧光光谱在涂层镀层分析中的应用熊佳星马尔文帕纳科 中国区XRF产品经理16:55-17:00答疑 & 第三轮抽奖&结束语倍思车载无线充电器活动直播间,同济大学朱景涛教授将分享X衍射仪在纳米多层薄膜表征中的应用,主要采用掠入射X射线反射、X射线衍射、X射线面内散射等测试方法,表征周期、非周期、梯度多层膜,以及膜层厚度、界面宽度、薄膜均匀性、结晶特性、粗糙度等信息;马尔文帕纳科中国区XRD产品经理王林将分享X射线衍射法测量多晶薄膜的残余应力和织构分析方法;马尔文帕纳科亚太区半导体销售经理钟明光将展示马尔文帕纳科在半导体薄膜领域的专业分析解决方案;马尔文帕纳科中国区XRF产品经理熊佳星将分享X射线荧光光谱在涂层镀层无损分析中的应用。扫码免费报名抢位点击下方专题页面,详细了解马尔文帕纳科X射线薄膜测量技术沿革及相关产品。
  • 全自动薄膜孔径及渗透率测量仪新品发布暨技术讲座将于2010年12月14日在京举行
    2010年9月,美国康塔仪器公司隆重推出最新的薄膜孔径分析仪器, Porometer 3G。该仪器是一款独特的全自动多功能分析仪,该仪器的测试原理为毛细管渗透法,利用可浸润液体测定薄膜孔径及渗透率。该方法没有污染,无需实验室改造,更安全更便捷。同时该方法也是ASTM薄膜测定的标准方法 。为了使广大用户更多地了解美国康塔仪器公司最前沿的测量技术, 我公司将于2010年12月14日9:30时在北京理化分析测试中心(北京市西三环北路27号),举办全自动薄膜孔径及渗透率测量仪新品发布暨技术讲座,届时将由我公司总部的专家Mr. Jeff. Dixon详细介绍该仪器原理及应用并解答有关问题。欢迎您的光临!
  • 150万!辽宁省检验检测认证中心计划采购激光全息表面粗糙度轮廓仪
    一、项目基本情况项目编号:JH22-210000-18483项目名称:购置激光全息表面粗糙度轮廓仪包组编号:001预算金额(元):1,500,000.00最高限价(元):1,500,000采购需求:查看合同履行期限:合同生效后4个月内到货并安装调试完毕且验收合格(具体以甲乙双方签订的合同为准)需落实的政府采购政策内容:促进中小企业、促进残疾人就业、支持监狱企业、支持脱贫攻坚等相关政策等本项目(是/否)接受联合体投标:否二、供应商的资格要求1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定。2.落实政府采购政策需满足的资格要求:无,本项目允许进口产品投标且采购的设备满足《政府采购促进中小企业发展管理办法》第六条第二款内容,故不具备专门面向中小企业采购的条件。3.本项目的特定资格要求:如果投标人所投产品为进口产品,须投标人提供制造商或国内总代理出具的销售授权书或产品销售代理证书。三、政府采购供应商入库须知参加辽宁省政府采购活动的供应商未进入辽宁省政府采购供应商库的,请详阅辽宁政府采购网 “首页—政策法规”中公布的“政府采购供应商入库”的相关规定,及时办理入库登记手续。填写单位名称、统一社会信用代码和联系人等简要信息,由系统自动开通账号后,即可参与政府采购活动。具体规定详见《关于进一步优化辽宁省政府采购供应商入库程序的通知》(辽财采函〔2020〕198号)。四、获取招标文件时间:2022年07月11日 08时00分至2022年07月18日 17时00分(北京时间,法定节假日除外)地点:线上获取方式:线上售价:免费五、提交投标文件截止时间、开标时间和地点2022年08月02日 13时30分(北京时间)地点:辽宁轩宇工程管理有限公司(沈阳市皇姑区黄河南大街56号中建峰汇广场A座801室)六、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。七、质疑与投诉供应商认为自己的权益受到损害的,可以在知道或者应知其权益受到损害之日起七个工作日内,向采购代理机构或采购人提出质疑。1、接收质疑函方式:线上或书面纸质质疑函2、质疑函内容、格式:应符合《政府采购质疑和投诉办法》相关规定和财政部制定的《政府采购质疑函范本》格式,详见辽宁政府采购网。质疑供应商对采购人、采购代理机构的答复不满意,或者采购人、采购代理机构未在规定时间内作出答复的,可以在答复期满后15个工作日内向本级财政部门提起投诉。八、其他补充事宜1.投标文件递交方式采用线上递交及现场备份文件递交同时执行并保持一致,参与本项目的供应商须自行办理好CA锁,如因供应商自身原因导致未线上递交投标文件的按照无效投标文件处理。具体操作流程详见辽宁政府采购相关通知。2.关于电子标评审的相关要求详见辽财采函〔2021〕363号“关于完善政府采购电子评审业务流程等有关事宜的通知”。电子文件报送截止时间同递交投标文件截止时间(即开标时间),解密为30分钟。如供应商未按照规定的时限响应按照无效投标文件处理。3.请供应商自行准备笔记本电脑并下载好对应的CA认证证书带至开标现场进行电子解密(开标现场不提供wifi)。同时供应商须自行准备好备份投标文件于递交投标文件截止时间前递交至代理机构处,如未递交备份文件的按照投标无效处理,供应商仅提交备份文件的而没有进行网上递交的投标文件的,投标无效。关于具体的备份文件的格式、存储、密封要求详见招标文件。九、对本次招标提出询问,请按以下方式联系1.采购人信息名 称:辽宁省检验检测认证中心地 址:沈阳市皇姑区崇山西路7号联系方式:024-312662632.采购代理机构信息:名 称:辽宁轩宇工程管理有限公司地 址:沈阳市皇姑区黄河南大街56号中建峰汇广场A座8楼联系方式:024-31918388-357邮箱地址:312353927@qq.com开户行:中国光大银行沈阳黄河大街支行账户名称:辽宁轩宇工程管理有限公司账号:364901880000244643.项目联系方式项目联系人:闫冠吉、刘甲峰电 话:024-31918388-357
  • 科众精密-全自动晶圆接触角测量仪,测量等离子处理镀膜后的接触角
    半导体晶圆表面的接触角测试是半导体制造中常见的一项表面质量评估方法,其重要性在以下几个方面:1、粗糙度评估:半导体晶圆表面的粗糙度会对接触角产生影响,接触角测试可以用来评估晶圆表面的粗糙度,从而评估其表面质量。表面清洁评估:半导体晶圆表面的杂质和污染物会影响接触角的测量结果,接触角测试可以用来评估晶圆表面的清洁程度。2、表面处理评估:半导体晶圆表面的各种表面处理,如刻蚀、沉积、退火等会影响接触角的测量结果,接触角测试可以用来评估这些表面处理对晶圆表面性质的影响。3、界面张力评估:在半导体制造中,各种材料的粘附和分离过程都涉及到界面张力的变化,接触角测试可以用来评估晶圆表面和各种材料之间的界面张力。综上所述,半导体晶圆表面的接触角测试可以用来评估晶圆表面的粗糙度、清洁程度、表面处理效果和界面张力等方面的性质,对半导体制造过程中的表面质量控制具有重要的意义。晶圆全自动接触角测量仪详细参数:技术参数KZS-50图片硬件外观接触角平台长12寸圆平台(6寸、8寸、12寸(通用)扩展升级整体扩展升级接触角设备尺寸670x690x730mm(长*宽*高)重量35KG样品台样品平台放置方式水平放置 样品平台工作方式三维移动样品平台样品承重0.1-10公斤仪器平台扩展可添加手动,自动倾斜平台,全自动旋转平台,温控平台,旋转平台,真空吸附平台调节范围Y轴手动行程400mm,精度0.1mmX轴手动,360°自动旋转,精度0.1mm测试范围0-180°测量精度高达0.01°测量面水平放置样品平台旋转全自动旋转平台仪器水平控制角位台可调,镜头可调,样品平台可调滴液滴液系统软件控制自动滴液,精度0.1微升,自动接液测试注射器高精密石英注射器,容量500ul针头直径0.51mm,1.6mm表面张力测试滴液移动范围X轴手动调节80mm,精度0.01mmZ轴自动调节100mm,精度0.01mm滴液系统软件控制自动滴液泵滴液模组金属丝杆滑台模组镜头/光源光源系统单波冷光源带聚光环保护罩,寿命60000小时以上光源调节软硬共控镜头可移动范围滑台可调100mm镜头远心变倍变焦定制镜头镜头倾斜度±10°,精度0.5°相机帧率/像素300fps(可选配更高帧率)/300万像索电源电源电压220V,功率60W,频率60HZ漏电装置带漏电装置保护软件部分软件算法分辨率拟合法、弧面法、θ/2、切线法、量角法、宽高法、L-Y法、圆法、椭圆法、斜椭圆法测量方式全自动、半自动、手动拟合方式 分辨率点位拟合,根据实际成像像素点完全贴合图像拍摄支持多种拍摄方式,可单张、可连续拍摄,支持视频拍摄,并一键测量。左右接触角区分支持分析方法座滴法、纤维法、动态润湿法、悬滴法、倒置悬滴法、附着滴法、插针法、3D形貌法、气泡捕获法分析方式 润湿性分析、静态分析、实时动态分析、拍照分析、视频分析、前进后退角分析保存模式Word、EXCEL、谱图、照片、视频总结1、晶圆接触角测量可以订制,适用于各种半导体制造中常用的6英寸、8英寸、12英寸等尺寸的晶圆。2、高精度测量:可以在非常小的范围内准确测量晶圆表面的接触角,具有高度的重复性和准确性。3、多功能性:晶圆接触角测量仪通常具有多种测试模式,可以测量不同类型的表面处理,如刻蚀、沉积、清洗等过程对接触角的影响,可以提供全面的表面质量评估。4、高效性:晶圆接触角测量仪可以在非常短的时间内完成多个晶圆的测量,提高了实验的效率。5、自动化程度高:晶圆接触角测量仪通常具有自动化控制和数据处理系统,可以自动完成晶圆的定位、测量和数据处理,减少了实验人员的工作量和误差。晶圆接触角测量仪是一种专门用于测量半导体晶圆表面接触角的仪器。相比传统的接触角测量仪,它具有以下优势:1、适用于大尺寸晶圆:晶圆接触角测量仪通常具有较大的测试平台,能够容纳大尺寸的晶圆,适用于半导体制造中常用的6英寸、8英寸、12英寸等尺寸的晶圆。2、高精度测量:晶圆接触角测量仪使用高精度的光学传感器和计算算法,可以在非常小的范围内准确测量晶圆表面的接触角,具有高度的重复性和准确性。多功能性:晶圆接触角测量仪通常具有多种测试模式,可以测量不同类型的表面处理,如刻蚀、沉积、清洗等过程对接触角的影响,可以提供更全面的表面质量评估。3、高效性:晶圆接触角测量仪可以在非常短的时间内完成多个晶圆的测量,提高了实验的效率。4、自动化程度高:晶圆接触角测量仪通常具有自动化控制和数据处理系统,可以自动完成晶圆的定位、测量和数据处理,减少了实验人员的工作量和误差。综上所述,晶圆接触角测量仪具有高效、高精度、多功能等优点,在半导体晶圆表面处理和质量控制中具有广泛的应用前景。
  • 微纳加工薄膜应力检测的国产化破局
    1.为什么要检测薄膜应力?薄膜应力作为半导体制程、MEMS微纳加工、光电薄膜镀膜过程中性能测试的必检项,直接影响着薄膜器件的稳定性和可靠性,薄膜应力过大会引起以下问题:1.膜裂;2.膜剥离;3.膜层皱褶;4.空隙。针对薄膜应力的定量化表征是半导体制程、MEMS微纳加工、光电薄膜制备工艺流程中品检、品控和改进工艺的有效手段。(见图一)图一、薄膜拉/压内应力示意图(PIC from STI 2020: Ultraviolet to Gamma Ray, 114444N)2.薄膜应力测试方法及工作原理目前针对薄膜应力测试方法主要有两种:X射线衍射法和基片轮廓法。前者仅适用于完全结晶薄膜,对于纳米晶或非晶薄膜无法进行准确定量表征;后者几乎可以适用于所有类型的薄膜材料。关于两种测试方法使用范围及特点,请参考表一。表一、薄膜应力测试方法及特点测试方法适用范围优点局限X射线衍射法适用于结晶薄膜1.半无损检测方法;2.测量纯弹性应变;3.可测小范围表面(φ1-2mm)。1.织构材料的测量问题;2.掠射法使射线偏转角度受限;3.X射线应力常数取决于材料的杨氏模量E;4.晶粒过大、过小影响精度。基片轮廓法几乎所有类型的薄膜材料激光曲率法:1.非接触式/ 无损;2.使用基体参数,无需薄膜特性参数;3.大面积测试范围、快速、简单。1.要求试样表面平整、反射;2.变形必须在弹性范围内;3.毫米级范围内平均应力。探针曲率法(如台阶仪):1.使用基体参数,无需薄膜特性参数;2.微米级微区到毫米级范围。1.接触式/有损;2.探针微米级定位困难导致测量数据重复性不够好。速普仪器自主研发生产的FST5000薄膜应力测量仪(见图二)的测试原理属于表一中的激光曲率法,该技术源自于中国科学院金属研究所和深圳职业技术学院相关研究成果转化(专利号:CN204854624U;CN203688116U;CN100465615C)。FST5000薄膜应力测量仪利用光杠杆测量系统测定样片的曲率半径,参见图三FST5000薄膜应力测量仪技术原理图。其中l和D分别表示试片(Sample)和光学传感器(Optical Detector)的移动距离, H1和H2分别表示试片与半透镜(Pellicle Mirror),以及半透镜与光学传感器之间的光程长。 图二、速普仪器FST5000薄膜应力测量仪示意图图三、FST5000薄膜应力测量仪技术原理图3.速普仪器FST5000薄膜应力测量仪技术特点及优势a.采用双波长激光干涉法,利用Stoney公式获得薄膜残余应力。该方法是目前市面上主流测试方法,包括美、日、德等友商均采用本方法,我们也是采用该测量方法的国内唯一供应商。并且相较于进口友商更进一步,速普仪器研发出独特的光路设计和相应的算法,进一步提高了测试精度和重复性。通过一系列的改进,使我们的仪器精度在国际上处于领先地位。(参考专利:ZL201520400999.9;ZL201520704602.5;CN111060029A)b.自动测量晶圆样品轮廓形貌、弓高、曲率半径和薄膜应力分布。我们通过改进数据算法,采用与进口友商不同的软件算法方案,最终能够获得薄膜应力面分布数据和样片整体薄膜应力平均值双输出。(参考中国软件著作权:FST5000测量软件V1.0,登记号:2022SR0436306)c.薄膜应力测试范围:1 MPa-10 GPa,曲率半径测试范围:2-20000m。基于我们多年硬质涂层应力测试经验,以及独特的样品台设计和持续改进的算法,FST5000薄膜应力测量仪可以实现同一台机器测试得到不同应用场景样品薄膜应力。具体而言,不但可以获得常规的小应力薄膜结果(应力值<1GPa,曲率半径>20m),同时我们还能够测量非常规小曲率半径/大应力数值薄膜(应力值>1GPa,曲率半径<20m)。目前即使国外友商也只能做到小应力测试结果输出。d.样品最大尺寸:≤12英寸,向下兼容8、6、4、2英寸。FST5000薄膜应力测量仪能够实现12英寸以下样品测试,主要得益于我们独特的样品台设计,光路设计及独特的算法,能够实现样品精准定位和数据结果高度重复性。(参考专利:ZL201520400999.9;ZL201520704602.5;CN111060029A)e.样品台:电动旋转样品台。通过独特的样品台设计,我们利用两个维度的样品运动(Y轴及360°旋转),实现12英寸以下样品表面全部位置覆盖及精准定位。(参考专利:ZL201520400999.9)f.样品基片校正:可数据处理校正原始表面不平影响(对减模式)。通过分别测量样品镀膜前后表面位形变化,利用原位对减方式获得薄膜残余应力面型分布情况。同样得益于我们独特的样品台设计和光路设计,保证镀膜前后数据点位置一一对应。4.深圳市速普仪器有限公司简介速普仪器(SuPro Instruments)成立于2012年,公司总部位于深圳市南山高新科技园片区,目前拥有北京和苏州两个办事处。速普仪器是国家高新技术企业和深圳市高新技术企业。公司拥有一群热爱产品设计与仪器开发的成员,核心团队来自中国科学院体系。致力于材料表面处理和真空薄膜领域提供敏捷+精益级制备、测量和控制仪器,帮助客户提高产品的研发和生产效率,以及更好的品质和使用体验。速普仪器宗旨:致力于材料表面处理和真空薄膜领域提供一流“敏捷+精益”级制备、测量和控制仪器。速普仪器核心价值观:有用有趣。
  • 针对化合物半导体等市场,速普仪器展出薄膜应力检测方案
    2022年3月1-3日,由科技部、中国科学院指导,中国微米纳米技术学会、中国国际科学技术合作协会、国家第三代半导体技术创新中心(苏州)主办,苏州纳米科技发展有限公司承办的第十三届中国国际纳米技术产业博览会(CHInano 2023)在苏州国际博览中心举行。本届纳博会为期3天,聚焦第三代半导体、微纳制造、纳米新材料、纳米大健康等热门领域,众多厂商齐聚一堂,新技术、新产品、新成果集中亮相。展会期间,深圳市速普仪器有限公司(SuPro Instruments)展出了他们的薄膜应力仪。速普仪器与薄膜应力仪产品SuPro Instruments成立于2012年,位于深圳市南山高新科技园片区,公司致力于材料表面处理和真空薄膜领域提供敏捷+精益级制备、测量和控制仪器,帮助客户提高产品的研发和生产效率、品质和使用体验。据张小波介绍,本次纳博会速普仪器主推是的薄膜应力测量仪,主要是应用于MEMS、化合物半导体、microled等泛半导体市场。据了解,集成电路领域的薄膜应力产品目前仍以KLA的产品为主,市场规模是泛半导体市场的十倍。早期速普仪器为工业领域提纲应力测量解决方案,机缘巧合之下,下游半导体厂商寻找到速普仪器合作开发相关产品。而速普仪器也不负众望,成功通过了半年的验证期,最后成功进入其中,实现了泛半导体领域薄膜应力仪的国产突破。多年积累之下,速普仪器目前已占据相关市场30%的份额,打破了国外企业的市场垄断。目前相关产品已进入国内科研院所和一些重要的半导体企业。谈到未来的战略规划时候,张小波也表示未来速普仪器也将继续研发新产品,搭配其应力测量仪,为用户提供更完善的解决方案。
  • 新型冰雪粒径测量仪和硬度测量仪助力“科技冬奥”
    高山滑雪最高时速达248km/h,滑雪赛道也需要“塑胶跑道”“更快,更高,更强”是奥林匹克的口号,充分反映了奥林匹克运动所倡导的不断进取、永不满足的奋斗精神。奥运会纪录的频频打破,不但有运动员的刻苦训练,教练员的辛勤指导,科技尤其是对于运动场地的科技提升也扮演了重要的角色。就拿大家熟悉的田径运动场而言,最初的跑道是煤渣跑道(相信很多70后、80后的老伙伴们都跑过吧),后来改成了人工合成的塑胶跑道,与煤渣跑道相比,其弹性好,吸震能力好,为运动员的发挥和成绩的提高提供了物质基础。在1968年的墨西哥奥运会上,在首次使用的塑胶跑道赛场上创造了诸多的奥林匹克纪录。2022年中国北京即将举行冬季奥林匹克运动会,中国提出了“科技冬奥”的概念,中国冰雪运动必须走科技创新之路。高山滑雪比赛是冬季奥运会的重要组成部分,被誉为“冬奥会皇冠上的明珠“。高山滑雪的观赏性强,危险性大,比赛时运动员最高时速可达到248km/h。高山滑雪比赛均采用冰状雪赛道。什么是冰状雪?所谓冰状雪,是指滑雪场的雪质形态,其表面有一层薄的硬冰壳,用于减小赛道表面对于滑雪板的摩擦力。可以说冰状雪赛道就是高山滑雪项目的塑胶跑道,其制作的质量对提高运动员的成绩及滑雪的舒适感,保护运动员的身体,延长运动寿命有着十分重要的作用。看似简单的冰状雪赛道,制作起来却大有讲究。冰状雪的制作过程十分复杂,目前采用的是向雪地内部注水的方案。但是注水的强度和注水的时间把握需要根据不同的赛道地点以及当时注水时的气温进行相应的调节,以保证冰状雪赛道既有一定的强度,又有足够的弹性,使得运动员能够在高速的高山滑雪比赛中舒畅的进行滑降、回转等比赛项目。与田径场塑胶跑道不同的是,每次比赛每一个运动员在进行高山滑雪比赛时,由于技术动作的需要,都或多或少的会对冰状雪的赛道产生一定损伤,为了保证比赛的公平性,前后出发的滑雪运动员的赛道雪质状态需要保证一致,因此冰状雪赛道还需要有一定的厚度以及均匀性。研制新型冰状雪测量仪器,保障赛道质量既然冰状雪赛道有如此多的要求,那么过去是如何判断冰状雪赛道的雪质的呢?主要是采用人工判断的方法,即找一些有经验的裁判员用探针安装在电钻上进行触探工作,通过触探工作反馈的手感判断冰状雪赛道的建造质量。这种带有一定“盲盒”性质的判断工作往往会显得很不透明,也不利于这项运动的推广。助力2022北京冬奥会,依托科技部国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项2020的“不同气候条件下冰状雪赛道制作关键技术”项目,中国科学院南京天文光学技术研究所南极团队和中国气象科学研究院共同合作研发了用于判断冰状雪赛道质量的冰雪粒径测量仪和冰雪硬度测量仪,其目的在于将冰状雪质量的人工主观判断,变成清晰可见的客观物理数据,通过对这些物理数据的科学分析,结合有经验的运动员的滑雪体验,掌握不同地点,不同天气条件下冰状雪赛道的制作方法。主要有如下两种仪器:冰雪粒径自动测量仪和冰雪硬度自动测量仪。积雪颗粒的形状及大小是影响雪的力学性质的主要因素,不同大小雪粒之间在自然状态下空隙不断变小,雪中含有的空气降低,使得雪粒间的化学键合力增强,从而影响雪的硬度。那么如何测量积雪的颗粒呢,科研人员采用漫散射原理:近红外光经过粗糙的表面会被无规律的向各个方向反射,会造成光强度减弱,光减弱的大小跟表面的粗糙相关,而积雪表面的粗糙程度是由粒径决定的。通过测量光减弱的比例间接的测量出冰雪的颗粒大小。冰雪粒径自动测量仪测量注水雪样雪的硬度测试是反映冰雪强度的重要指标之一,冰雪硬度测量仪的原理是通过电机带动滑轨驱动探头打入冰状雪赛道内部,并读取探头受到的反作用力的大小来判断冰雪的硬度条件。该方法的好处是可以做到基本无损的对赛道进行冰雪硬度的测量,不影响赛道的后续使用,并且可以通过读取力和冰状雪深度的曲线了解冰状雪赛道的均匀性。针对高山滑雪的赛场坡度较陡,人工攀爬十分困难,科研人员在仪器的便携性上做了特殊的设计,设计了一款折叠式的硬度测量仪,方便携带,可以从坡顶沿雪道一直测量到坡底,实现了仪器的“就地展开”和“指哪测哪”的功能。冰雪硬度测量仪现场工作照片2020年11月-2021年3月,抓住冬奥会举办前的最后一个冬季的机遇,在冬奥会举办地北京延庆、河北张家口以及黑龙江哈尔滨亚布力冬季体育训练基地对不同气候条件、不同注水强度的冰状雪赛道,使用研制的冰雪粒径自动测量仪和冰雪硬度自动测量仪进行了粒径及冰雪硬度测试,获得了不同深度冰雪粒径的变化图以及不同深度的冰雪硬度的曲线图。冰状雪赛道压强-深度关系图该项目的首席科学家,中科院西北研究院冰冻圈科学国家重点实验室副主任王飞腾研究员认为“雪粒径及硬度计等新型冰雪仪器的研究,将过去以人工经验为主的冰状雪赛道状态判断变为了客观、清晰的科学指标,为冰状雪赛道制作标准的透明化提供了参考依据”。项目攻关团队的带头人,国际冰冻圈科学协会副主席,中国气象科学研究院丁明虎研究员认为“雪粒径和硬度计的设计充分考虑了不同于自然雪的人工造雪的特殊情况,仪器在项目工作中表现优异,性能稳定,可靠性高。”未来将在南极天文台发挥作用冰雪强度、硬度的测量不仅可以应用于滑雪相关的体育运动中,在未来的极地工程建设上也能发挥作用。遥远的南极虽然不是适合人类居住的地方,但是却有着良好的天文观测条件。根据2020年在 Nature 上发表的一篇文章,证明昆仑站所在的冰穹A地区的光学天文观测条件优于已知的其他任何地面台址。这项研究成果确认了昆仑站有珍贵的天文观测台址资源,为我国进一步开展南极天文研究奠定了科学的基础。但是如何在南极地区安装大型望远镜又有很多实际的困难,其中之一就是普通的大型望远镜的基墩都是直接安装在地球的基岩上,这样基墩比较扎实稳固,能保证望远镜在观测时不会因为地基不稳产生晃动,但是冰穹A地区的冰大约有4000m那么厚,相当于1500层楼房那么高,如果再想将望远镜基墩打入基岩显然难以做到。那么大型望远镜如何能够平稳的伫立在南极浮动的冰盖上呢?这就需要科学家们对冰穹A地区的冰雪进行特殊的加固处理,使其能够满足基墩的设计要求。在加固处理完后,我们的雪粒径和硬度测量仪就可以对加固后的冰雪强度进行测量,通过科学的数据检验其是否能够满足南极大型望远镜的需求。
  • 速普仪器取得光电版薄膜应力仪国产化突破
    近日,深圳市速普仪器有限公司在西安交通大学创新港校区顺利交付光电版薄膜应力测量仪FST2000。该项目系速普仪器今年继安徽某OLED显示屏公司和宁波大学两套已交付后的第三套FST2000,另外还有三套待交付及若干套即将执行采购。成功实现业界主流光电版薄膜应力仪的国产化替代。 薄膜应力作为半导体制程、MEMS微纳加工、光电薄膜镀膜过程中性能测试的必检项,其测试的精度、重复性、效率等因素为业界所重点关注。对应产品目前业界有两种主流技术流派:1)以美国FSM、KLA、TOHO为代表的双激光波长扫描技术(线扫模式),尽管是上世纪90年代技术,但由于其简单高效,适合常规Fab制程中进行快速QC,至今仍广泛应用于相关工厂。2)以美国kSA为代表的MOS激光点阵技术(2000年代技术,曾获业界R&D100大奖),抗环境振动干扰,精于局部区域内应力测量,这在研究局部薄膜应力均匀分布具有特定意义。做一个比喻,丘陵地貌,尽管整体平均地面是平整的,但是局部是起伏的。因此,第一种路线线扫模式主要测量晶圆薄膜整体平均应力,监控工序工艺的重复性有意义。但在监控或精细分析局部薄膜应力,第二种激光点阵技术路线具有特殊优势,比如在MEMS压电薄膜的应力和缺陷监控。作为国内同类产品的唯一供货商,速普仪器创造性的提出同时兼容测试效率和细节精度的方案,即激光点阵Mapping面扫模式(适合分析局部应力分布)和L-D线扫模式(适合快速QC质检)。并采用具有自主知识产权(CN201911338140.9)的新型光路设计(更简单可靠)。FST2000薄膜应力仪采用经典的激光曲率法,利用5×5激光点阵对样品表面进行扫描测量,自动获取样品表面曲率半径数值,并自动代入内置Stoney公式获取薄膜应力数值。FST2000薄膜应力测试范围:5MPa-5GPa;曲率半径/薄膜应力重复精度:<1%(曲率半径<20m),<3%(曲率半径<100m);扫描步长:Min. 0.1mm;扫描数据点:Max. 1万点;可视化2D/3D显示。另外,针对不平整表面样品,本仪器具有对减功能模式,即镀膜前后数据点阵根据坐标点逐点对减获得真实薄膜曲率半径和应力分布,通过数据处理校正样品原始表面不平整的影响。同时,本仪器还具有直观且简单的操作界面。本地化技术团队能够提供便捷的售后服务。 深圳市速普仪器有限公司简介:
  • 扫描NV探针技术!国仪量子助力中国科大&南京大学反铁磁薄膜磁成像研究
    本文转载自中科院微观磁共振重点实验室官网,有部分删减。 近日,中国科学技术大学中科院微观磁共振重点实验室杜江峰、石发展等人与南京大学聂越峰、杨玉荣小组在反铁磁薄膜扫描磁成像的实验研究中取得进展,利用金刚石氮-空位色心(简称NV色心)扫描显微镜对反铁磁BiFeO3的自支撑薄膜进行原位应力调控下的扫描成像。该研究成果以“Observation of uniaxial strain tuned spin cycloid in a freestanding BiFeO3 film”为题发表在Advanced Functional Materials上[Adv. Funct. Mater. 2023, 2213725]。BiFeO3(BFO) 是一种由于Dzyalonshinskii-Moriya相互作用具备摆线序的反铁磁材料。BFO内摆线序与应力的相互作用机制是该领域的一个研究重点。当前的相关研究均利用外延方法调控BFO材料中的应力,这种方法难以原位和连续地对应力进行调控。这使得磁-应力相互作用中的一些重要问题,如任意取向应力下磁序的变化、磁序相变附近的演化过程等在实验上难以开展研究。本工作中,研究者用分子束外延和可溶牺牲层的工艺制备了一种自支撑的BFO薄膜,并用扫描NV显微镜对应力调控下的薄膜进行了扫描磁成像。成像结果表明,在应变达到1.5%时摆线序扭转约12.6°。第一性原理计算表明,实验观测倒的磁序扭转在相应应力下能量最低。 图1. (a)、(b) 自由状态和1.5%应变状态下BFO的实空间扫描磁成像结果。(c)、(d) 扫描成像数据的傅里叶变换结果。(e) 自由状态和1.5%应变状态下傅里叶变换结果角分布统计结果显示12.6°的扭转。这一工作首次对BFO自支撑薄膜的磁序进行研究,原位调控和高空间分辨率的扫描成像技术提供了一种新的对磁-应力相互作用进行研究的思路。这一成果对反铁磁薄膜的理论研究以及新型磁存储器件的应用均有重要价值。图2.第一性原理计算得出的能量-摆线序周期关系曲线。摆线序方向平行于晶向的计算结果用蓝色曲线表示,与晶向夹角为7°、14°、18°、27°的能量曲线分别用不同颜色表示,见图例。计算结果表明,摆线序偏离14~18°的摆线序较为稳定。中科院微观磁共振重点实验室博士后丁哲、博士生孙豫蒙以及合作组博士生郑宁冲、马兴越为此工作共同第一作者,杜江峰院士、聂越峰教授和杨玉荣教授为此工作的共同通讯作者。该研究得到了科技部、国家自然科学基金委、中国科学院和安徽省等资助。论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202213725CIQTEK量子钻石原子力显微镜在论文致谢中,作者提到:NV扫描探针由国仪量子提供(The NV scanning probe was provided by CIQTEK )。国仪量子目前已推出了商用的量子钻石原子力显微镜(扫描NV显微镜),这是一台基于NV色心自旋磁共振和AFM扫描探针技术的量子精密测量仪器,可实现样品磁学性质的定量无损成像,具有纳米级的高空间分辨以及单个自旋的超高探测灵敏度,是研究材料磁学性质的新利器,在磁畴成像、二维材料、拓扑磁结构、超导磁学、细胞成像等领域有着广泛应用。点此登记关注量子精密测量仪器
  • CCMT2018 量具、量仪展品综述
    p   在即将开幕的CCMT2018,将有来自境内外的230多家企业展出工量具产品,展出的主要工具产品类别包括工具系统、各类硬质合金刀具、超硬刀具、高性能高速钢刀具 主要量具量仪展品包括三坐标测量仪、激光干涉仪、轮廓粗糙度仪、对刀仪、齿轮测量中心、圆度仪以及各类数显量具和精密机械量具。 /p p   金属切削刀具方面,各类硬质合金刀具都有新品出展,包含:车削加工方面、铣削加工方面、孔加工方面、工具系统方面。 /p   量具量仪方面,将有来自全球的多家量具量仪企业展出品种丰富令人目不瑕接的数字化精密测量仪器和量具产品。 p   对刀仪作为一个热点,有英国雷尼绍、德国翰默、意大利马波斯Marposs、日本安努梯、日本株式会社美德龙、哈量、天津天门精机等多家企业展出各种全自动、半自动对刀仪。全球著名测量专家雷尼绍的NC4非接触式对刀仪不仅可在各种加工中心进行快速非接触式对刀,同时还能进行刀具破损检测。它分为固定式和分离式两种,集成有独特的MicroHole保护系统和创新的安全保护系统PassiveSeal,能够保持IPX8级的密封性能。分离式系统在大型机床上安装简便,工作范围可达5米。NC4+适合使用小直径刀具的应用场合,提供优异的性能和超高对刀精度。意大利马波斯Marposs对刀仪采用模块化标准组件,易于安装,且重复精度高。而国内测量巨头哈量带来的KELCH KENOVA set line V64x型对刀仪采用MPS模块式主轴,可夹持SK、BT、HSK、PSC、VDI型刀柄 重复测量精度达到± 0.002mm KELCH KENOVA set line V64x采用高像素CCD照相机测量,配备Picture Start Workshop和独有的Easy基础软件包,同时具有多项可扩展选项满足用户需求。 /p p style=" text-align: left "   img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/0e0e047c-707f-42e1-9846-1d60ccb69004.jpg" title=" 2.jpg" / /p p style=" text-align: center "   雷尼绍对刀仪 /p   齿轮测量技术和产品的发展是我国量仪小行业技术发展的扛鼎之作,近年来开发出众多具有新颖测量功能的齿轮测量仪器,并且初步形成了齿轮量仪产业集群。本届展会哈量、哈尔滨智达、哈尔滨金量、哈尔滨创博科技、西安纳诺精密测量等多家企业将展出各类齿轮测量仪器。哈量展出的L30A型齿轮测量中心首次将三维数字式扫描测头和直线电机技术成功应用于齿轮测量中心领域。通过新电控系统的研发,用复杂曲面的特征点实现了空间曲面的NURBS重构,不仅实现曲面的误差计算算法的统一,也使测量方式更加灵活。独特的工件装卡自动找正技术实现了工件坐标系与仪器坐标系的统一,对装卡允许误差由原来的μm级降低到了mm级,大大降低了装卡难度 总精度达到VDI/VDE 2612、2613一级仪器精度要求,可满足ISO1328或GB10095标准规定的2、3级高精度齿轮的测量需求。该仪器配置了哈量公司自主开发的LINKS-GEAR齿轮测量软件,除了可测量标准圆柱齿轮外,还可以检测各类特殊齿轮以及齿轮刀具。 p   在境外展商中,以下展品值得关注。卡尔蔡司特别针对绿色制造开发的新能源汽车部件检测方案、模具自动化检测方案等。马波斯将带来享誉全球的生产过程在线监控系统。约翰内斯· 海德汉博士将在CCMT2018中国首发新一代具有EnDat接口的测头。柯尔柏斯来福临除了机床以外,还将展出WALTER HELICHECK PLUS,用于微观测量领域全自动测量回转类刀具和生产工件上的复杂形状及轮廓。雷尼绍公司的Equator比对仪和REVO-2多传感器五轴测座是该公司的亮点。Equator比对仪由并联运动机构构造组成,具有极高的刚性,可确保快速操作时优异的重复性 借助SP25测头快速且可重复的扫描功能,能够进行轮廓测量以进行完整特征分析。REVO-2是一款用于坐标测量机的革命性多传感器五轴测座升级产品。 /p p   国内量具量仪企业近年来进步显著,中小型民营企业如雨后春笋秀涌现并开发出大量制造业急需的量具量仪产品。首先,三坐标测量机作为工业领域应用最为广泛的精密测量工具受到国内中小型量仪企业的重视,本届CCMT推出不少新品。其中包括思瑞测量技术的Tango-R关节臂测量机、Croma系列大行程全自动三坐标测量机、无锡富瑞德的中小型桥式高精度三坐标测量机、西安力德的高精度数控三坐标测量机、西安纳诺的ROYAL系列移动桥式测量机等等。 /p p style=" text-align: center "    img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/5a04a2ff-80d6-4e20-b99e-d30d7296891d.jpg" title=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center "   深圳市中图仪器SJ6000激光干涉仪 /p p   其次,更多智能、精密、专用量仪将在CCMT2018与观众见面。深圳市中图仪器的SJ6000激光干涉仪以干涉技术为核心,采用激光双纵模热稳频技术,可实现高精度、抗干扰能力强、长期稳定性好的激光频率输出,其主要技术参数为:稳频精度± 0.05ppm 测量精度± 0.5ppm(0-40)℃ 线性测量距离(0-80)m 测量分辨率1nm。西安纳诺的SURMIN新一代超高精度测量平台,源自德国研发中心团队精心打造 该公司SCAN 3D系列手持式激光扫三维扫描仪,适用各种复杂的应用场景。广州威而信的CA65 \MMD-R220圆度仪采用气浮主轴,精度高,具有很好的性价比。此外,思瑞测量技术的Tango-S Plus手持扫描测量系统,深圳市中图仪器的粗糙度轮廓一体式测量仪,陕西威尔机电的轮廓仪、粗糙度仪,成都成量、苏州英仕、威海新威量等企业将展出的各类数显量具、精密量表量规以及小型量仪,都将给用户的精密测量提供更宽广的选择空间。 /p
  • 越联仪器C位出征第十九届上海国际胶带与薄膜展览会
    越联仪器C位出征第十九届上海国际胶带与薄膜展览会我司三大事业部携新品小型冷热冲击试验箱、恒温恒湿试验箱、影像测量仪、剥离力试验机、高精度泡棉压缩电阻测试仪、高温保持力试验机、泡棉落球冲击能量试验机、滚球初粘性测试仪出征展会,在此我们诚挚邀请您前来我们展台参观交流,感谢您的支持和关注!第十九届上海国际胶带与薄膜展览会(APFE2023)—— 全球胶带与薄膜专业展开创者 (始创于2007年)—— 胶粘新材与功能薄膜全球产业发展风向标 “上海国际胶带与薄膜展览会”与“上海国际模切展览会”简称「APFE」,两展结合起来共同搭建起了胶粘新材与功能薄膜行业国际性的商贸及技术交流平台,成为当今全球胶带与薄膜行业不二之选的行业盛会。「APFE」每年一届定期上海举行,每届均受到行业中众多世界500强企业的支持与参与,也充分表明「APFE」平台在业界的知名度和强大品牌影响力! 「APFE」于2007年全球首创举办以来,以胶带和薄膜的材料、技术、设备作为组织标准,系统地呈现出完整的产业链,并成功地吸引了亚洲乃至全球客商的瞩目,为国际间制造商与买家参与、接触中国的市场发展包括贸易往来,发挥出极为重要的桥梁作用。 「APFE」以胶粘新材(胶粘带、保护膜、粘性标签、离型材料),功能膜材(软包装膜,光电/光学膜,玻璃/屏用膜、新能源膜等功能性薄膜),以及模切材料(发泡材料、屏蔽/导热、绝缘/导电、防水/密封、减震/缓冲等卷材/可模切材料)三个板块组成。依托53,000平米强大规模阵容,全面布局2个大展馆(1.1H,2.1H),将聚集国内外900+品牌企业,一站式揽尽各类胶粘新材、功能膜材与模切材料以及相关制造加工技术设备,为逾39,500名来自国内外的应用端行业以及模切加工商、代理/经销商等专业买家提供商贸与技术交流平台。第十九届上海国际胶带与薄膜展览会& 第十九届上海国际模切展览会展览地点:上海国家会展中心 》展览总面积拟定为:53,000平方米展览日期:2023年6月19-21日 》09:00-17:00主办单位:上海富亚展览有限公司口号理念:胶带世界,薄膜天下
  • 日立UH4150再次携手光学薄膜专业软件Macleod培训班
    作为光学薄膜测量专业光度计生产商,日立高新于2016年7月22日再次携手光学薄膜设计软件Essential Macleod在中国的独家代理讯技光电科技(上海)有限公司,参加了台湾国立中央大学李正中教授主讲的“薄膜光学与镀膜技术培训班”。此次培训班吸引了全国各地的知名薄膜制造企业,以及中科院和高效的专家学者参与。   日立高新发表了题为《日立UV-VIS-NIR光度计-光学薄膜测量实例和技巧》的报告,介绍了光学器件专用测量仪器UH4150型紫外-可见-近红外分光光度计在此行业的多种应用方案及测量技巧。方案包括棱镜、偏振片、透镜、镜片、各种微小样品、大型建筑玻璃、以及成品镜头等。   UH4150是专业的光学测量仪器,Macleod是中国市场占有率第一的光学薄膜设计软件。日立光度计uds格式数据可直接导入Macleod软件,避免了手动载入的误差和麻烦。日立和讯技公司联手,将硬件和软件结合,为客户同时提供专业的成套解决方案,对客户有重要的意义。 关于日立紫外/可见/近红外分光光度计UH4150,请点击链接:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C185793.htm关于日立高新技术公司:日立高新技术公司,于2013年1月,融合了X射线和热分析等核心技术,成立了日立高新技术科学。以“光”“电子线”“X射线”“热”分析为核心技术,精工电子将本公司的全部股份转让给了株式会社日立高新,因此公司变为日立高新的子公司,同时公司名称变更为株式会社日立高新技术科学,扩大了科学计测仪器领域的解决方案。日立高新技术集团产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料,产品线更丰富的日立高新技术集团,将继续引领科学领域的核心技术。更多信息敬请关注:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/
  • 【新品发布】Biolin Theta系列光学接触角测量仪全新上市
    Theta Flow光学接触角测量仪Theta Flow是一款高级接触角测量仪,适用于高要求的表面研究和质量控制。用户友好,兼具高水平的自动化和准确度,通过配置的高端摄像头、图像增强和传感器,大幅提高测试精度,Theta Flow给大家带来全新的接触角测量体验。与Theta Flow同属Biolin Attension系列的Theta Flex接触角测量仪在2020年“红点产品设计大奖”中凭借其突破性的设计赢得了年度“红点设计奖”(Red Dot: Best of the Best),红点设计奖讲究创新设计,是红点产品设计大奖的优异奖项。完整的测量功能• 静态接触角• 动态接触角• 滚动角• 表面自由能• 表面张力• 界面张力• 批处理接触角• 粗糙度修正接触角• 界面流变(粘弹性)• 高压和高温测量• 单纤维接触角自动化水平达到新高相机全自动对焦,确保图像始终保持清晰;自动表面定位,可将样品移动到不同的测量位置;并使用业界领先的OneAttension软件自动生成结果。这些特点使光学接触角测量仪的自动化达到了一个新的水平,在简化测试的同时提高了实验精度。 准确性和用户独立性(无人为因素干扰)Theta Flow配备的相机分辨率高达500万像素,采用DropletPlus技术实现图像增强,传感器可跟踪周围环境(温度、湿度)以获得良好的可追溯性,这些功能使Theta Flow可提供高度准确的结果,而可靠的数据也成为独立于用户测量的关键组成部分。 触摸屏易于使用Biolin Theta Flow率先配备的内嵌式触摸显示屏改善了用户体验,使测量准备工作处理起来超级顺畅。从吸液到更换样品的所有步骤都可以在几秒钟内轻松完成。 Theta Flow可选附件:3D 形貌模块:可自动测量样品粗糙度和接触角,并得到粗糙度修正接触角,研究粗糙度对润湿性的影响。高压腔:可在400 bar压力和200 ℃温度下进行测试。专为提高采收率和超临界流体方面的应用而设计。振荡液滴模块:可以自动测量界面膨胀粘弹性,进行界面流变研究,适用于气-液界面和液-液界面。整机倾斜框架:用于自动测量动态接触角(前进角、后退角)和滚动角。自动皮升滴液器:用于非常小面积样品的接触角测量和喷墨应用,可自动分配皮升级液滴。温控单元:控制环境温度,用于接触角和表界面张力测试,多种温控单元可选。
Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制