当前位置:主页 > 科技论文 > 化工论文 >

基于椭偏法的平板玻璃间隙距离测量研究

发布时间:2018-04-27 19:45

  本文选题:位移测量 + 平板玻璃 ; 参考:《西安工业大学》2017年硕士论文


【摘要】:随着MEMS,微电子制造技术的不断发展,人们对于元件加工精度的要求越来越高,而实现这些的前提是能够达到纳米级的精密测量技术。在目前的技术当中,椭偏法以其高精度,高灵敏度,能够实现非接触测量等优点而被广泛的应用于光电器件,材料,生物科技等领域当中。本文基于椭偏法,提出了一种测量平板玻璃间隙距离的方法。使用椭偏光度法,在固定偏振片和1/4波片的情况下,建立起探测器采集到的光信号强度与平板玻璃间隙距离的关系,并用MATLAB进行仿真,分析了这种测量方法的精度及可行性;通过旋转起偏器和检偏器,探测器采集到的光信号强度为0时,起偏器和检偏器的透光方向与被测量之间的函数关系,用MATLAB进行仿真,对不同入射角时的数据结果进行了对比,得出了使用这种方法进行测量时最佳的入射角大小,以及测量精度,对实验仪器存在的测角误差对测量结果的影响进行了分析,提出了减小误差的方法;提出了改进的消光法,即采用旋转1/4波片和检偏器的方式,实现对出射光任意椭圆偏振态的测量。这种方法能够由探测器接收的光信号强度为0时,1/4波片快慢轴的方向和检偏器透光方向,根据函数关系对被测量进行计算;针对消光法搭建了实验平台,进行了间隙距离的测量,并对理论仿真结果进行了验证,对实验过程中造成误差的因素进行了分析。综合仿真数据和实验数据的结果,采用消光式椭偏法测量平板玻璃的间隙距离时,当入射角为60°时,通过选取符合要求的测量仪器,这种方法能够达到10nm的测量精度,测量范围能够达到350nm。
[Abstract]:With the continuous development of MEMS and microelectronic manufacturing technology, the requirement of machining accuracy of components is becoming higher and higher, and the premise to achieve these is to achieve nano-scale precision measurement technology. Among the current technologies ellipsometry is widely used in the fields of optoelectronic devices materials biotechnology and so on because of its high accuracy high sensitivity and the ability to realize non-contact measurement. Based on ellipsometry, a method for measuring gap distance of flat glass is presented. In the case of fixed polarizer and 1 / 4 wave plate, the relationship between the intensity of optical signal collected by the detector and the gap distance of flat glass is established by using ellipsometry. The accuracy and feasibility of this method are analyzed by MATLAB simulation. Through rotating polarizer and polarizer, when the intensity of optical signal collected by detector is 0, the function relationship between the transmittance direction of polarizer and the measurement is simulated by MATLAB, and the data results at different incident angles are compared. The optimum incidence angle and measurement precision are obtained. The influence of the angle error of the experimental instrument on the measurement results is analyzed, the method of reducing the error is put forward, and the improved extinction method is put forward. The method of rotating 1 / 4 wave plate and polarizer is used to measure any elliptical polarization state of outgoing light. This method can be used to calculate the direction of the fast and slow axis of 1 / 4 wave plate and the transmittance direction of the polarizer when the intensity of the optical signal received by the detector is 0, and the experimental platform is built for the extinction method according to the function relation. The gap distance is measured, the theoretical simulation results are verified, and the error factors in the experiment are analyzed. When the gap distance of flat glass is measured by using extinction ellipsometry, when the incident angle is 60 掳, the measurement precision of 10nm can be achieved by selecting the measuring instruments that meet the requirements. The measurement range can reach 350 nm.
【学位授予单位】:西安工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TQ171.721

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 黄健;;一种新型数字电感传感器的设计及应用[J];计算机测量与控制;2015年07期

2 陈修国;刘世元;;基于广义椭偏仪的纳米结构测量理论与方法研究[J];机械工程学报;2015年10期

3 胡慧;张丽平;孟凡英;刘正新;;分光椭偏技术在铟锡氧薄膜光电特性研究中的应用[J];光学学报;2014年10期

4 孙艳玲;王于辉;邓建国;;杂质分布的红外光谱椭偏分析方法[J];半导体技术;2014年03期

5 李本业;王素梅;王鹏;倪淑凤;高凯;李文华;;一种基于马赫-曾德干涉仪的全光纤传感器双参数测量技术[J];光学技术;2014年01期

6 段小艳;任冬梅;朱振宇;李华丰;兰一兵;;基于法布里-珀罗干涉仪的微位移测量方法研究[J];计测技术;2013年01期

7 褚宏祥;;纳米材料的几种扫描探针显微表征方法[J];光电技术应用;2009年05期

8 刘洪冰;李玉栋;崔国新;张艳峰;陈靖;许京军;孙骞;;马赫-曾德尔外差干涉椭偏仪非线性误差分析[J];激光技术;2009年03期

9 黄水花;周全;谭吉春;;椭偏光谱测量中椭偏参数的灵敏度分析[J];应用光学;2009年01期

10 武颖丽;吴振森;;椭偏法测量表面微粗糙合金钢材料的光学常数研究[J];应用光学;2008年04期

相关博士学位论文 前5条

1 毛鹏辉;并行快速椭圆偏振分析方法的研究[D];复旦大学;2010年

2 张继涛;基于光谱椭偏术的硅球表面氧化层厚度测量系统[D];清华大学;2010年

3 朴伟英;球面光栅干涉式表面测量仪若干关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

4 林晓峰;纳米计量的新方法研究及双成像单元原子力显微镜系统的研制[D];浙江大学;2006年

5 楚兴春;纳米光栅干涉位移测量关键技术的研究[D];国防科学技术大学;2005年

相关硕士学位论文 前9条

1 王斌;差动式迈克尔逊干涉纳米位移测量方法研究[D];浙江理工大学;2015年

2 张蓓蓓;基于椭偏光谱仪的石英晶体参数研究[D];曲阜师范大学;2013年

3 邸晶晶;基于衍射光栅的高精度位移测量系统的设计[D];哈尔滨工业大学;2012年

4 吴仕梁;透明光电材料的椭偏研究[D];山东大学;2012年

5 马峥;椭偏技术在6H-SiC晶体光学常数的测量与分析[D];山东大学;2012年

6 王晓立;电容式位移传感器研究[D];湘潭大学;2010年

7 王益朋;薄膜厚度的椭圆偏振光法测量[D];天津大学;2010年

8 张恒;基于光度法及混合法的自动椭偏仪研究[D];华南师范大学;2005年

9 王芳宁;提高椭偏测量中薄膜参数精度的研究[D];四川大学;2004年



本文编号:1812058

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huagong/1812058.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户8e53f***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com