如何測(cè)量幾微米厚度的的東西，或者更?。?/h1>

更新時(shí)間：2022-12-19點(diǎn)擊次數(shù)：1854

作為一個(gè)做微納的研究狗，感覺(jué)老婆太大了，看不到微米尺度！先說(shuō)主要問(wèn)題。

如果類(lèi)似手機(jī)膜的物體厚度近百微米甚至幾百微米，請(qǐng)直接用螺旋千分尺測(cè)量，俗稱(chēng)千分尺，就是下圖的儀器。可以達(dá)到10μm m的測(cè)量精度，日常估計(jì)手機(jī)貼膜就夠了。如果薄膜厚度為幾微米或更小，普通的機(jī)械測(cè)量裝置將不起作用。在科學(xué)研究中，針對(duì)不同的膠片，有多種測(cè)量方法。讓我們舉幾個(gè)例子。

1.橢偏儀。這是一種非接觸式光學(xué)測(cè)量?jī)x，下圖中對(duì)稱(chēng)的就是橢偏儀。這個(gè)儀器有兩個(gè)臂，一個(gè)是發(fā)光臂，可以發(fā)出一定帶寬的光(比如從近紫外到近紅外)，另一個(gè)是接收臂，嚴(yán)格對(duì)稱(chēng)。通過(guò)測(cè)量波長(zhǎng)和偏振態(tài)，可以同時(shí)獲得包括薄膜厚度在內(nèi)的許多參數(shù)。而且只要是薄膜，不管是金屬材料還是玻璃等介質(zhì)，理論上都可以用這個(gè)儀器測(cè)量?？梢詮募{米尺度測(cè)量到微米尺度(甚至更厚，但不是必須的)。如果是普通材料，精度往往很高。
       2.臺(tái)階儀還有一個(gè)測(cè)量薄膜厚度的利器，叫做臺(tái)階儀，就是下圖的儀器。它的原理是用一根細(xì)小的觸針在被測(cè)表面上輕輕滑動(dòng)，并記錄下軌跡，這樣你就可以自然地得到物體表面的起伏信息。如果是在膜的邊緣測(cè)量，可以記錄下膜面到?jīng)]有膜的位置的高度差，自然可以得到膜的厚度。一般測(cè)量幾十納米到微米的薄膜是沒(méi)有問(wèn)題的。
       3.原子力顯微鏡(AFM)原子力顯微鏡其實(shí)和步米的原理差不多，只不過(guò)使用的探頭比步米的小，測(cè)量精度更高，理論上可以達(dá)到納米級(jí)。通過(guò)陣列掃描，可以獲得薄膜表面的起伏信息，所以一般用AFM來(lái)測(cè)量表面粗糙度，這是一個(gè)較小的量。當(dāng)然，如果薄膜厚度超薄，也可以在薄膜邊緣獲得厚度信息。下圖中AFM獲得的表面形貌示例。其實(shí)“薄膜"是一個(gè)相當(dāng)大的學(xué)科，發(fā)展起來(lái)的技術(shù)和理論很多，我只接觸過(guò)幾個(gè)。所以這里說(shuō)的方法只是表面的，希望對(duì)題主有所幫助。