Wie misst man die Dicke einer ultradünnen Metallschicht?

Wenn Ihre Probe mit dem Subtrahieren teilweise beschichtet und teilweise blank ist, verwenden Sie die alte Methode der Interferometrie sehr einfach und präzise. Siehe diese Referenz . Andernfalls sollten Sie sich für präzise Messungen Ellipsometrie und Profilometrie ansehen.

In meiner Doktorarbeit stand ich genau vor diesem Problem, obwohl es sich um Silber auf Glas und nicht um Aluminium handelte. Alle wirklich präzisen Methoden sind zeitaufwändig, also habe ich sie schließlich verwendet, um eine Kalibrierungskurve für die optische Absorption zu erstellen. Dann habe ich die Dicke mit einem Standard-Laborspektrometer gemessen. Dies war nicht erstaunlich genau, erlaubte mir aber, die etwa ein Dutzend Proben pro Tag, die ich verwendete, in angemessener Zeit zu verarbeiten. Ich habe mit Dicken von 10 bis 50 nm gearbeitet - wenn Sie viel dicker werden, wird die Lichtdurchlässigkeit ziemlich gering.

Die seitliche Auflösung ist nicht besonders gut, sodass Sie dies möglicherweise nicht nützlich finden, wenn sich Ihre Proben schnell mit der Entfernung entlang der Probe ändern.

Sie benötigen eine Kalibrierungskurve, da sich zumindest bei Silber die Mikrostruktur der Folie mit der Dicke ändert. Allerdings lag die Kalibrierkurve sehr nahe an der erwarteten exponentiellen Abhängigkeit.

Ich habe ein Projekt, bei dem dünne Metallfilme mit einer Dicke von bis zu 5000 Angström auf verschiedene Substrate gesputtert werden, und das Werkzeug, das regelmäßig zur Dickenbestimmung verwendet wird, ist nur ein mechanischer Kontakt- oder Taststift-Profilometer. Das ist die bevorzugte Methode, weil sie schnell und ziemlich genau ist. Wir haben auch ein optisches Profilometer, das optische Interferenzstreifen verwendet, um die Filmdicke zu bestimmen. Im Prinzip ist es überlegen, weil es eine viel höhere Auflösung und Empfindlichkeit bietet. In der Praxis ist es im Vergleich zu einem Tastschnitt-Profilometer viel weniger bequem zu verwenden, daher verwenden wir es selten.