Ingenieurbüro für Angewandte Spektrometrie

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Schichtdickenmessung

Unsere FTM-Lite und TranSpec Schichtdicken-Messgeräte benutzen die sog. Weißlicht-Interferenz zur Bestimmung der Dicke von dünnen, transparenten Schichten. Die Geräte zeichnen sich durch folgende, besondere Merkmale aus:

  • Berührungslose und zerstörungsfreie Messung
  • Nicht-radiometrisches, optisches Verfahren mit Licht
  • Schnelle Messung und Auswertung - innerhalb Millisekunden!
  • Großer Schichtdicken-Messbereich: ~ 0.1 - 150 µm
  • Hohe Genauigkeit - typisch besser ± 0.005 µm
  • Gleichzeitige Bestimmung von Doppelschichten möglich
  • Koordinatengesteuerte Messung mit x/y/z-Traversieranlagen möglich
  • Messung auf sehr kleinen Flächen mit unserem FTM-Micro Mikroskop

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Zur Bestimmung der Schichtdicke mit Hilfe der Weißlicht-Interferenz wird ein allgemein bekannter Effekt ausgenutzt, der z.B. bei Seifenblasen oder einem dünnen Ölfilm auf Wasser auftritt. Man sieht Farberscheinungen, die sich mit der Dicke der Schicht entsprechend ändern, indem z.B. eine Seifenblase weiter aufgeblasen wird. Besuchen Sie auch diese Soap Bubble Web Seite, die ein paar interessante Fotografien und Erläuterungen zum Thema enthält!
Diese "Farben an dünnen Schichten" beruhen auf einer sog. Interferenz-Erscheinung, d.h. auf der Überlagerung von Lichtwellen, die an der Vorder- und Hinterseite der Schicht (sprich: an zwei Grenzflächen unterschiedlicher optischer Dichte) reflektiert worden sind. Das Interferenzmodell
Die ungestörte Überlagerung der beiden reflektierten Lichtstrahlen 1 und 2 führt nun zu periodischen Aufhellungen (Verstärkung) und Auslöschungen (Abschwächung) im Spektrum eines weißen Kontinuumstrahlers, zum Beispiel einer Halogenlampe.


Da die Überlagerungen der beiden Teilstrahlen nicht rein additiv ist, spricht man von einer Interferenz. Die Abbildung rechts zeigt beispielhaft das Interferenzspektrum einer 1 Mikrometer und einer 2 Mikrometer dicken Schicht.
Beispiele von Interferenzspektren