
作為一個做微納的研究狗,,感覺老婆太大了,,看不到微米尺度!先說主要問題,。
如果類似手機膜的物體厚度近百微米甚至幾百微米,,請直接用螺旋千分尺測量,俗稱千分尺,,就是下圖的儀器,。可以達到10μm m的測量精度,,日常估計手機貼膜就夠了,。如果薄膜厚度為幾微米或更小,普通的機械測量裝置將不起作用。在科學研究中,,針對不同的膠片,,有多種測量方法。讓我們舉幾個例子,。
1.橢偏儀,。這是一種非接觸式光學測量儀,下圖中對稱的就是橢偏儀,。這個儀器有兩個臂,,一個是發(fā)光臂,可以發(fā)出一定帶寬的光(比如從近紫外到近紅外),,另一個是接收臂,,嚴格對稱。通過測量波長和偏振態(tài),,可以同時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儀器測量,。可以從納米尺度測量到微米尺度(甚至更厚,,但不是必須的),。如果是普通材料,精度往往很高,。
2.臺階儀還有一個測量薄膜厚度的利器,,叫做臺階儀,就是下圖的儀器,。它的原理是用一根細小的觸針在被測表面上輕輕滑動,,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,。一般測量幾十納米到微米的薄膜是沒有問題的,。
3.原子力顯微鏡(AFM)原子力顯微鏡其實和步米的原理差不多,只不過使用的探頭比步米的小,,測量精度更高,,理論上可以達到納米級。通過陣列掃描,,可以獲得薄膜表面的起伏信息,,所以一般用AFM來測量表面粗糙度,,這是一個較小的量。當然,,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“薄膜"是一個相當大的學科,,發(fā)展起來的技術(shù)和理論很多,我只接觸過幾個,。所以這里說的方法只是表面的,,希望對題主有所幫助。