在薄膜的台阶上、下形成N级干涉条纹的波长差设为Δλ,则其满足:
这样测出Δλ和算出N即可求出台阶高度h
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等色干涉法的厚度分辨率高于等厚干涉法,可以达到小于1nm的水平. 薄膜测量的椭偏仪方法(偏光解析法)
是利用物质界面对于不同偏振态的光具有不同的反射、折射能力的特性。 二、 薄膜厚度的机械测量方法 1、 表面粗糙度仪法
用直径很小的触针滑过被测薄膜的表面.同时记录下触针在垂直方向的移动情况,并画出薄膜表面轮廓的方法称为粗糙度仪法;这种方法不仅可以用来测量表面粗糙度,也可以用来测量特意制备的薄膜台阶高度,以得到薄膜厚度的信息。
2、 称重法与石英晶体振荡器法
如果薄膜的面积A、密度ρ和质量m可以被精确测定的话,则薄膜厚度可表为
这一方法的精度依赖于薄膜的密度ρ以及面积A的测量精度。随着薄膜制备方法、工艺的不同,薄膜的密度可以有很大的变化。另外,在衬底不很规则的情况下,准确测量薄膜面积也是很不容易做到的。
石英晶体振荡器法,是基于石英晶体片的固有振动频率随其质量的变化而变化的物理现象。本质上也是一种称重法。由石英片固有频率的变化可以测量出沉积物的厚度。而且,测量的灵敏度将随着石英片厚度hg的减小和其固有频率f0的提高而提高。将一只石英振荡器放在沉积室内的衬底附近,通过与另一振荡电路频率相比较可以很精确地测量出石英晶体振荡器固有频率的微小变化。监测振荡频率随着沉积过程的变化,就可以知道相应物质的沉积质量或薄膜的沉积厚度。