簡化了碳繩的脈沖揮發(fā),簡化了涂層過程
在電子顯微鏡樣品涂層中,石英晶片可以控制涂層厚度。這些晶片以一定數(shù)量的時間振動(新晶體約為6兆赫)。通過測量涂層前后的頻率、涂層材料的比例和石英的幾何位置,可以計算出應(yīng)用的厚度。
由軟件控制的脈沖揮發(fā)
然而,這種測量碳膜厚度的方法也有一些缺點(diǎn)。碳揮發(fā)產(chǎn)生的熱量和光源會影響晶片振蕩的次數(shù)。經(jīng)過一段時間后,只有在數(shù)值穩(wěn)定后,才能獲得合理的膜厚度測量結(jié)果。圖1和圖2顯示了隨著時間的推移,蒸發(fā)過程影響晶片頻率的過程。Flash揮發(fā)用全功率燃燒整個碳繩。通過一個短的特定電壓發(fā)生脈沖蒸發(fā),沉積少量碳材料。Flash揮發(fā)可以獲得較厚的膜層,但結(jié)果只受碳繩的影響。Flash在這個過程中,樣品會產(chǎn)生大量的熱量。當(dāng)使用脈沖揮發(fā)時,每個脈沖的功率、脈沖時間和脈沖量都會受到膜厚的影響。相比之下Flash脈沖揮發(fā)產(chǎn)生的熱量較少。
由軟件控制的碳繩脈沖蒸發(fā)是一種創(chuàng)新的方法(通過LeicaMicrosystems為LeicaEMACE涂層機(jī)的新系列開發(fā)),它簡化了以前復(fù)雜的過程。在每個特定的短脈沖之后,測量每個脈沖之后的膜厚度。信息將反饋到過程控制,然后執(zhí)行另一個脈沖,或成功完成涂層。該方法首次滿足了高精度的要求,創(chuàng)建了一個1或2納米厚的層析,可以完美地復(fù)制,無需經(jīng)驗(yàn)。
測量無晶片膜厚度
如果要評估碳膜的厚度,但沒有晶片檢測系統(tǒng),可以使用簡單的視覺測試方法。這也是一種非常有用的參考檢測方法。
鍍金板或鋁鉑上的碳揮發(fā)性碳會受到其厚度的影響,顯示出明顯的顏色差異(見下面的刻度)。通過磁控濺射電鍍約50納米的金,或直到它看起來完全金黃色。圖片顯示了涂有不同厚度碳的金色蓋板。從左到右:無鍍金,然后從10納米碳膜開始,逐漸增加5納米到40納米碳涂層。
如果沒有晶片檢測系統(tǒng),這種簡單的檢測方法也可以有效,但顯然不如石英檢測系統(tǒng)準(zhǔn)確。涂層厚度在涂層過程結(jié)束后進(jìn)行評估。因此,它不能在涂層過程中提供反饋。顯然,這是一種粗略的評估方法,其準(zhǔn)確性是/-幾個納米。它不能提供納米其他沉積碳層的準(zhǔn)確信息,也不準(zhǔn)確。綜合脈沖測量可以保持精度0.5納米的范圍,同時保證再現(xiàn)性。