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CAPÍTULO 1: CONCEPTOS BÁSICOS CAPÍTULO 1: CONCEPTOS BÁSICOS ESPECIFICACIONES ACOPLADOR MODELO 2010 PRISM Precisión de la medida y la resolución: exactitud índice: ± 0,001 resolución índice: ± 0.0003 exactitud espesor: ± (0,5% + 50 A) Resolución de espesor: ± 0,3% Precisión y resolución de valores exactos dependen del tipo de película, rango de espesor, y la resolución de la mesa giratoria. Las cifras anteriores son peor de los casos y típico de las películas con 23 modos observables (0.51.0 micras espesor en una longitud de onda de medición de 633 nm) con baja resolución mesa giratoria. Para más gruesa o películas para el cine en películas de revestimiento de bajo índice o sustratos, resolución índice puede mejorarse hasta ± 0,00005 por el uso de una mesa giratoria de alta resolución, una opción sin costo (ver más abajo). Índice precisión absoluta está limitada principalmente por la incertidumbre en la determinación del índice de refracción y el ángulo del prisma de medición. Si el usuario está dispuesto a realizar una calibración sencilla ure proced con cada prisma, absoluta precisión Índex de ± ,00010,0002 generalmente se puede lograr. NIST, cuarzo fundido, y otras normas están disponibles para la calibración de índice. Refractiva rango de medición de índice: Con prismas estándar, películas y materiales a granel con índice de refracción 2,65 y por debajo son medibles. Además, las películas con un índice de hasta 2,80 veces son medibles, dependiendo del espesor de película. Una variedad de prismas de alto índice están disponibles para medir materiales Índex muy tiigh utilizando longitudes de onda de 1150 nm o más. Consulte Metricon para más detalles. Tipos de película / espesor ranqes medible: El Modelo 2010 puede medir prácticamente cualquier tipo de película que no es metálico y muy alta que absorbe en el operativo v / avelength. El espesor y el índice de una o ambas películas de capas de película duales son medibles, siempre que la película superior tiene mayor índice de refracción. Espesor debe superar un umbral mínimo que depende de la película y el sustrato (o película subyacente) índice. Ejemplos de espesor oscila medible para los tipos de película individuales o superiores comunes en la norma (633 nm) de longitud de onda de funcionamiento (para otros tipos de película, interpolar entre ejemplos de películas con el índice más cercana): El espesor y Onlv Espesor Tipo de película / index medición del índice ** (Asumir Índex) El dióxido de silicio (n = L.46) sobre Si 0,4815 u 0,20 a 0,48 u Fotorresistente (n = L.63) sobre Si 0,4215 u 0,180,42 u Fotorresistente (n = L.63) sobre dióxido de silicio 0,7015 u ,30,70 U Poliimida (n = L.72) sobre Si 0,3815 u 0,15 a 0,38 u Poliimida (n = L.72) sobre dióxido de silicio * 0,5015 u 0,16 a 0,50 u Si oxinitruro (n = L.80) sobre Si 0,3515 u 0,140,35 u Si oxinitruro (n = L.80) sobre dióxido de silicio 0,4515 u Desde 0,13 hasta 0,45 u Si nitruro (n = 2,0) sobre Si 0,3215 u 0,120,32 u Si nitruro (n = 2,0) sobre Dióxido de Silicio 0,3015 p 0,150,30 p Desde espesor mínimo requerido escalas directamente con la longitud de onda, se requieren películas proporcionalmente más gruesas en longitudes de onda más largas. Espesor máximo para el que la medición de espesores / índice simultáneo es posible es de aproximadamente 15 u para todos los tipos de películas que asumen una longitud de onda de medición de 633 nm (medición de las longitudes de onda más larga permiso de películas correspondientemente más

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CAPÍTULO 1: CONCEPTOS BÁSICOSCAPÍTULO 1: CONCEPTOS BÁSICOS

ESPECIFICACIONES ­ ACOPLADOR MODELO 2010 PRISM

Precisión de la medida y la resolución:exactitud índice: ± 0,001 resolución índice: ± 0.0003exactitud espesor: ± (0,5% + 50 A) Resolución de espesor: ± 0,3%

Precisión y resolución de valores exactos dependen del tipo de película, rango de espesor, y laresolución de la mesa giratoria. Las cifras anteriores son peor de los casos y típico de laspelículas con 2­3 modos observables (0.5­1.0 micras espesor en una longitud de onda demedición de 633 nm) con baja resolución mesa giratoria. Para más gruesa o películas para elcine en películas de revestimiento de bajo índice o sustratos, resolución índice puede mejorarsehasta ± 0,00005 por el uso de una mesa giratoria de alta resolución, una opción sin costo (vermás abajo). Índice precisión absoluta está limitada principalmente por la incertidumbre en ladeterminación del índice de refracción y el ángulo del prisma de medición. Si el usuario estádispuesto a realizar una calibración sencilla ure proced con cada prisma, absoluta precisiónÍndex de ± ,0001­0,0002 generalmente se puede lograr. NIST, cuarzo fundido, y otras normasestán disponibles para la calibración de índice.

Refractiva rango de medición de índice: Con prismas estándar, películas y materiales a granelcon índice de refracción 2,65 y por debajo son medibles. Además, las películas con un índice dehasta 2,80 veces son medibles, dependiendo del espesor de película. Una variedad de prismasde alto índice están disponibles para medir materiales Índex muy tiigh utilizando longitudes deonda de 1150 nm o más. Consulte Metricon para más detalles.

Tipos de película / espesor ranqes medible: El Modelo 2010 puede medir prácticamentecualquier tipo de película que no es metálico y muy alta que absorbe en el operativo v /avelength. El espesor y el índice de una o ambas películas de capas de película duales sonmedibles, siempre que la película superior tiene mayor índice de refracción. Espesor debesuperar un umbral mínimo que depende de la película y el sustrato (o película subyacente)índice. Ejemplos de espesor oscila medible para los tipos de película individuales o superiorescomunes en la norma (633 nm) de longitud de onda de funcionamiento (para otros tipos depelícula, interpolar entre ejemplos de películas con el índice más cercana):

El espesor y Onlv EspesorTipo de película / index medición del índice ** (Asumir Índex)El dióxido de silicio (n = L.46) sobre Si 0,48­15 u 0,20 a 0,48 uFotorresistente (n = L.63) sobre Si 0,42­15 u 0,18­0,42 uFotorresistente (n = L.63) sobre dióxido de silicio 0,70­15 u ,30­,70 UPoliimida (n = L.72) sobre Si 0,38­15 u 0,15 a 0,38 uPoliimida (n = L.72) sobre dióxido de silicio * 0,50­15 u 0,16 a 0,50 uSi oxinitruro (n = L.80) sobre Si 0,35­15 u 0,14­0,35 uSi oxinitruro (n = L.80) sobre dióxido de silicio 0,45­15 u Desde 0,13 hasta 0,45 uSi nitruro (n = 2,0) sobre Si 0,32­15 u 0,12­0,32 uSi nitruro (n = 2,0) sobre Dióxido de Silicio 0,30­15 p 0,15­0,30 p

Desde espesor mínimo requerido escalas directamente con la longitud de onda, se requierenpelículas proporcionalmente más gruesas en longitudes de onda más largas. Espesor máximopara el que la medición de espesores / índice simultáneo es posible es de aproximadamente 15u para todos los tipos de películas que asumen una longitud de onda de medición de 633 nm(medición de las longitudes de onda más larga permiso de películas correspondientemente más

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gruesas). Sin embargo, el uso de medición del índice de masa (véase más adelante), lasmediciones de índice sólo exactas de las películas más gruesas que el límite máximo espesorpuede ser hecho, y con la opción VAMFO, mediciones thlckness sólo se pueden hacer en laspelículas del grosor de 100 a 200 p. Vea la sección entltled películas gruesas para detallesadicionales.

Si se sabe que uno de los parámetros (grosor o índice), el otro parámetro se puede medir paralas películas aproximadamente la mitad del grosor de la mínima que se muestra en la tablaanterior. Sin embargo, la precisión y resolución de este tipo de medidas a menudo se degradanen comparación con las especificaciones anteriores de dos modos (espesor simultánea e índice)mediciones.

Con la opción de TM, películas de alto índice más sustratos o películas subyacentes de menoríndice a veces son medibles a espesores aproximadamente la mitad tan delgados como loslímites anteriores. Longitudes de onda más cortas opcionales también están disponibles paraextender el rango de medición de películas delgadas. Por favor consulte Metricon para másdetalles.Tiempo de medición típica: 10­25 segundos con tabla estándar, 15­75 segundos con mesa altaresolución.

Índice de sólo la medición de materiales a granel / películas gruesas: Los materiales deben sertransparentes / semitransparentes. Índice máximo medible con prismas estándar ¡s 2,65. Laprecisión y la resolución son los mismos que para la medición de película fina (véase másarriba). Típico tiempo de medición para la medición mayor ¡s 05.20 segundos.Operatinq wavelenqth: Potencia baja (0,5 MW nominales) He­Ne láser (632,8 nm), CDRH / BRHClase II. Longitudes de onda más cortas opcionales para la medición de las películas másdelgadas, y de infrarrojo cercano (830, 980, 1064, 1310, 1550 nm) longitudes de onda de fibra /aplicaciones óptica integrada, están disponibles. Fuentes opcionales cambian clase deseguridad CDRH a Illa o IIIb.

Materiales de sustrato / tamaños: mediciones de cine se pueden hacer en prácticamentecualquier material de sustrato pulido incluyendo silicio, GaAs, vidrio, cuarzo, zafiro, GGG, yniobato de litio. Unidad estándar acepta sustratos de hasta 8 "(200 mm) cuadrado.

Área de medición: Mientras que la película y el prisma de medición están en contacto sobre unárea de aproximadamente 8 mm cuadrados, área película realmente medida es de sólo 1 mm dediámetro.

Tipos Prism: Cuatro tipos de prisma estándar están disponibles para la medición de las películasen varios rangos de índice. Los prismas son fácilmente intercambiables en aproximadamente unminuto para permitir el uso de más de un tipo de prisma con un único sistema (véase tambiénPrisma uso, cuidado y Cleaninq sección): Prisma tipo Índice ranqe Comentarios

200­P­1 <1,80 bajo desgaste, óptima para un bajo índice (<1,80) películas.200­P­2 1,70 a 2,45 para los de alto índice (> 2,10) películas óptimas. Opcional 200­P­2­60

prisma aumenta el rango de medición de índice 2,1 a2,65.

200­P­3 <2,10 útil en un amplio intervalo de índice (1.4 a 2.1). /200­P­4 <2.02 bajo desgaste, útil en un amplio intervalo de índice (1,4­2,0).

200­P­2 y 200­P­3 prismas eventualmente se convierten en erosionada con el uso y deben serreemplazados después de una vida típica de 8.000­10.000 mediciones.

Rotary tamaño de paso de tabla: 3.0 o 1.5 minutos, seleccionable por teclado. Tablas de mayorresolución (0,9 / 0,45 o 0,6 / 0,3 minutos) también están disponibles como una opción sin cargo.Se recomiendan las tablas de mayor resolución cuando thlckness película supera 5­7 u, ocuando se requiere una mejor resolución y precisión del índice.

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Requisitos del PC: PC con Windows 98, 2000 o NT con un mínimo de velocidad de la CPU de333 MHz. ISAslot o puerto serie pueden ser necesarios (consultar Metricon).

Los dispositivos de salida: copia en papel de los resultados y los patrones modo se puedenhacer a cualquier impresora compatible con el sistema operativo. Los resultados también sepueden almacenar en el disco.

Servicios requeridos: salidas de CA para las fuentes de alimentación del laser, módulo deinterfaz y de la impresora (0,5 amperios cada uno), PC y monitor (2.0 amperios). 60 psi / aire4bar (100 cc / min) termlnating en tubo 1 / 476,3 mm de diámetro exterior. La unidad puede sermontada en la parte superior de banco ordinario ­ aislamiento de vibraciones no se requiere.

Dimensiones: instalación del sistema en general requiere un área de 43 en (108 cm) de ancho,24 ¡n (61 cm) de profundidad, 15 ¡n (38 cm) ta I!. El peso total del sistema, incluyendo lacomputadora es de 92 libras (41 kg). Dimensiones individuales / Pesos:

Módulo óptico: 15 en (38 cm) de ancho, 22 en (56 cm) de profundidad, en 12 (30 cm) dealtura / 40 libras (18 kg).Informática / monitor: 16 pulgadas (40 cm) de ancho, 15 pulgadas (38 cm) de profundidad, 15pulgadas (38 cm) de altura / 50 libras (22 kg).Interface / impresora: 10 en (25 cm) de ancho, 7 en (18 cm) de profundidad, en 3 (8 cm) dealtura / 2 libras (1 kg).

Las especificaciones anteriores se aplican al Modelo 2010 cuando el sistema es operado en elmodo de acoplamiento de prisma estándar para la medición del espesor y el índice de películasdelgadas, o el índice de refracción de los materiales a granel. Para conocer las especificacionescuando se utiliza en el modo de VAMFO opcional para la medición sin contacto de sólo espesorde la película, por favor, véase la sección sobre VAMFO opción # 2010­VO.

EMPEZANDO

No es realista esperar que el usuario medio de la lectura de los más de 140 páginas de estemanual en su totalidad antes de intentar utilizar el Modelo de 2010. Por otra parte, la lectura detodo el manual es, en casi todos los casos, totalmente innecesaria, ya que pocos usuariosutilizan todas las capacidades de medición del Modelo 2010. A continuación, sin embargo,algunas sugerencias sobre las secciones importantes que deben leerse para aplicacionesespecíficas:

Todos los usuarios: Como mínimo, antes de realizar mediciones de todos los usuarios debenleer los Módulos Componentes, Prisma de uso y cuidado, Muestra Loadinq / Cleaninq,instalación y configuración, y el procedimiento de medición básica. Consulte el Capítulo 3(Modelo 2010 Guía de control Proqram) según sea necesario. Después de las medicionesiniciales se han obtalned, la sección Overcouplinq también debe ser leído. Aunque no esesencial para todos los usuarios, también se recomiendan fuertemente el Theorv de Medición yDefinición de secciones Índice de Efectividad.

En familiarizarse con el sistema, es esencial que los usuarios lleguen a dominar al ver el lugarcoupllng (el punto de contacto íntimo entre la muestra y el prisma) y en alinear el rayo láser paraque su hogar lejos de acoplamiento. Estos temas se tratan en la muestra secciones Loadinq /Cleaninq de instalación y configuración, y. ¡Nformación adicional sobre estos temas se puedeencontrar en los patrones de modo indistinto. Secciones Acoplamiento punto láser Aliqnment yRecoqnizinq.

Para los usuarios interesados en la obtención de un grosor máximo de precisión de la mediciónde las películas de mayor índice de sustratos reflectlve como el silicio, la sección Overcouplinqes esencial.

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... Para los usuarios que miden películas duales, la definición de índice efectivo, Dual Cine ysecciones Overcouplinq ­ son esenciales.

Para los usuarios de guías de onda de medición o películas individuales sobre sustratos índicesmás bajos, la Definición de secciones Índice de vigencia y Overcouplinq son esenciales.

Para los usuarios de medición de sólo índice de materiales a granel, o índice de sólo para laspelículas o las películas libres de pie sobre sustratos más gruesos de 15­20 micras, el granel /sección / Película gruesa Índice de Medición sustrato es esencial.

Para los usuarios que miden el índice y el espesor de (> 5 micras) películas relativamentegruesas, las películas gruesas y modo offset sección es esencial.

For.all usuarios interesados en la medición de la birrefringencia (variación del índice en lasdirecciones x, y, z), la opción Modo TM sección es esencial.

TEORÍA DE LA MEDICIÓN

Los principales componentes del Modelo 2010 se ilustran a continuación. Un haz de lásergolpea la base de un prisma de alto índice de refracción y se refleja sobre un fotodetector. Lapelícula a medir se pone en contacto con la base del prisma por medio de una cabeza deacoplamiento accionado neumáticamente de manera que un espacio de aire (típicamentemenos de 100­200 nm y es causada por la rugosidad de las dos superficies) separa la muestra yla prisma. El ángulo de ¡ncidence, 8, del rayo láser se puede variar por medio de una mesagiratoria sobre la que se montan el prisma, el cine, la cabeza de acoplamiento y fotodetector. Enciertos valores de 6, ángulos modo llamado, los fotones socave el criterio interno total reflexión, yel túnel de la base del prisma a través del espacio de aire y en la película y entrar en los modosde propagación opticai, provocando una fuerte caída en la intensidad de la luz golpear elfotodetector.

Modelo 2010 Componentes Principales Intensidad Fotodetector vs 9

Si la intensidad de golpear el fotodetector se representará gráficamente como una función delángulo 6, una característica similar a la de arriba se obtendrá. Para un tipo de sustrato dado, laubicación angular de los modos de sólo depende de la espesor de la película y el índice. Por lotanto, tan pronto como se miden dos ángulos modo, el espesor de la película y el índice sepueden calcular mediante un algoritmo informático adecuado. Para el modo de Mes (donde m =0 para el modo de más a la izquierda), la siguiente ecuación de valores propios, comúnmente seconoce como la "ecuación de modo" sostiene:

(2JT / A) * suboficiales (0 2) * T + UJ 10 + 12 = 4J mn (m = 0,1,2 ...)

Donde A es la longitud de onda, n es el índice de la película, T es el espesor de la película, y 10 yson los cambios de fase de Fresnel en las interfases con película de aire y de película desustrato. Las ecuaciones anteriores son ecuaciones trascendentales complejas que debenresolverse numéricamente, pero la solución simultánea de las ecuaciones de dos modos seobtiene el espesor y el índice de la película. (Por favor, consulte las referencias al final de estasección para continuar el debate de cómo se determina el espesor y el índice de localidadesmodo).

Cabe destacar que un patrón de mínimos similar a la mostrada anteriormente se obtienereqardless de si la película es sobre un sustrato hiqher o menor índice. Si el sustrato ¡s de índiceinferior, los modos pueden guiar modos ya que pueden ser totalmente reflejada internamente enla interfase sustrato de película. Si el índice de sustrato es mayor que la película Índex, reflexiónnterna ¡total a la propagación de la interfaz sustrato de la película y de baja pérdida por la

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película no es posible, pero las salsas será todavía ser evidente y todavía proporciona un mediopreciso para medir la parámetros de la película.

Si se observan más de dos modos, el problema se falte espacio y es posible calcular lasestimaciones de espesor y de índice independientes de cada par de modos y la media y ladesviación estándar de todas las estimaciones. Por lo tanto, se calcula una desviación estándartanto espesor e índice de películas que son lo suficientemente gruesa como para soportar tres omás modos. Mientras la desviación estándar espesor es baja (menos del 1­2%) hay pocasdudas acerca de la fiabilidad de la medición, ya que es prácticamente imposible que seproduzca cualquier error del operador o hardware significativa sin causar la desviación estándarespesor de elevarse por encima el rango de 1­2%. Si la desviación estándar para cualquiera deespesor o índice hace superar un nivel de fondo, el mensaje de advertencia "desviacionesestándar superan persistencia secular normal" se mostrará.Los resultados de la desviación estándar son cheques útiles en la auto­consistencia de latécnica. También proporcionan un ¡ndlcation semi­cuantitativa de la no uniformidad del índice derefracción con la profundidad, desde posiciones de modo de películas con un gradiente delíndice varían ligeramente de las posiciones de modo de una película con uniforme Índex vsprofundidad. Cuando las posiciones de modo perturbados de una película con un gradiente deíndice son alimentados ¡nto el software de análisis (que asume una película cero gradiente) lasestimaciones de espesor y de índice individuales generadas para cada par de modosligeramente en desacuerdo y los resultados de la desviación estándar se elevan por encima deuna nivel de fondo.

Para las películas con múltiples modos, es importante saber que los modos deben ser ¡nclu en elanálisis para obtener un resultado correcto. En general, ¡modos FM se utilizan para calcular losparámetros de la película, tienen que ser los modos m más a la izquierda en el modo de patrón(una excepción a esta regla se describe en la sección Modo de desplazamiento). A modo deejemplo, si tenemos en cuenta el patrón modo de ejemplo anterior con cuatro modos (modo 1 ala izquierda de la pantalla y el modo 4 a la derecha), las siguientes son las consecuencias sivarios modos se dejan fuera del análisis:

1. Si el modo 1 se encuentra, pero no son modos de 2­4, un solo parámetro (espesor oíndice) puede medirse y el otro parámetro debe ser asumida.

2. Si los modos 1 y 2 se encuentran, pero no son de 3­4, se medirán tanto el espesor y elíndice, pero no hay desviación estándar se puede calcular. Aunque no es esencial parala medición, si la película es lo suficientemente gruesa para permitir el cálculo de ladesviación estándar (tres o más modos), la desviación estándar es una buenacomprobación de la validez de la medición y un resultado desviación estándar baja (<1%­2 para el espesor) es generalmente una indicación muy fiable que los modosimportantes (es decir, el primer modo) no se han perdido.

3. Si se encuentran modos de 2­4, pero el modo 1 no está incluido, el índice será baja por0,002 a 0,05 y el espesor será baja por 3.25% (los errores más pequeños se aplican a laspelículas gruesas en el 5­15 micras oscilar mientras que los errores más grandes seaplican a las películas en el micras y bajo rango). Sin embargo, desde tres modos(modos 2­4) están disponibles para el cálculo, se calcula una desviación estándar tantopara el grosor y el índice y la desviación estándar será elevado notablemente. Si seencuentran modos de 3­4, pero 1 y 2 se mlssíng, los errores en el espesor y el índice serámás o menos el doble que el caso en el que sólo el modo 1 no se encuentra y ladesviación estándar se elevará aún más significativa.

4. Si ningún "modos medias" se echa en falta (por ejemplo, si los modos 1, 3 y 4 seencuentran pero el modo 2 es olvidada), los resultados de espesor e índice seránincorrectas y la desviación estándar serán significativamente elevados.

5. Si los modos 1­3 se encuentran pero 4 se perdieron, los resultados de la medición y ladesviación estándar seguirán estando totalmente exacta, ya que la pérdida de modosfinales no causa numeración incorrecta de los modos que se encontraron. El fallo del

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software de reconocimiento de patrones para encontrar el modo de final ocurre con ciertafrecuencia, especialmente si el modo de final es muy amplia o se produce al final de laSean.

Con raras excepciones, los espectros de modo para películas individuales manifiestan ciertascaracterísticas comunes. El primer modo (ángulo más positivo) es relativamente poco profunda,pero fuerte, y los modos sucesivos convierta profundo y más amplio. El espaciamiento modohace mayor a medida 6, el ángulo de acoplamiento, se hace más negativa. Para un espesor depelícula determinada, como los índices ¡ncreases, el patrón de modo desplaza hacia la izquierda(más positiva 6), y por un índice dado, como el grosor disminuye, los modos de llegar a ser másbien apartadas. (Este último fenómeno da lugar a la limitación de espesor mínimo de la técnica,ya que cada vez menos de los modos son observables a medida que aumenta el espaciamientode modo.) Si una fuerza adicional se aplica a la cabeza de acoplamiento para sujetar la muestraal prisma con más fuerza, de acoplamiento efficieney se incrementa y el espectro de modoprofundiza.

Mientras que la profundidad de los modos puede ser cambiado por un número de factores(aumento de la presión de acoplamiento, la mejora de la alineación óptica), las posiciones deángulo de modo para una película dada son normalmente bastante estable. Una excepción aesto es ¡películas relativamente delgadas de materiales de índice relativamente bajos ensustratos de índice superiores (por ejemplo, películas de Si0 2 más delgada de 1­2 micras ensilicio) para el que las posiciones de modo de no exhiben algunos ¡desplazamiento f el tamañodel aire brecha se vuelve demasiado pequeña. Si no se controla, tales cambios puedendegradar la aecuracy de la medición de espesores, aunque aecuracy índice está sóloligeramente afectada. Para las combinaciones de película / sustrato sujetos asobreacoplamiento, la medición precisa todavía se puede conseguir mediante el uso de unprisma depolished que ¡ncreases el tamaño del espacio de aire. Por favor consulte la secciónsobre el ajuste de la presión de acoplamiento / Overcouplinq para una discusión completa. V

Dado que las mediciones de espesor y de índice se calcula únicamente a partir de datos deángulo de modo digitalmente detectados, y son independientes de la profundidad modo, Modelo2010 mediciones son en gran medida inmune a las fluctuaciones de intensidad de láser, loscambios de alineación óptica, y derivas analógicas en la electrónica de control. Así, el modelo2010 no requiere hardware re­calibración periódica y proporciona mediciones muy estables enel tiempo. EnAdemás, el algoritmo que calcula los parámetros de la película desde el modo de datos escompletamente general, por lo que no se requiere un conocimiento a priori de espesor, índice otipo de película.

Referencias básicas Prisma de acoplamiento

PK Tien, R. Ulrich, y RJ Martin, "Modos de ondas que se propagan ligeras en delgadasdepositadas Semiconductor Films", Appl. Phys. Lett., 14, 291 (1969).

PK Tien, "ondas ligeras en Thin Films y Integrated Optics", Appl. Opt., 10, 2395 (1971).R. Ulrich y R. Torge, "Medición de los parámetros de capa fina con un acoplador Prisma",

Appl. Opt., 12, 2901 (1973). A lo largo de este manual, la mención ¡s frecuentemente hechos del índice efectivo, o P valor,por óptica modos de propagación y p valores se muestran en varios lugares por el modelo de2010. Como cada modalidad se caracteriza por un ángulo muy bien definido de incidencia sobrela base del prisma, el valor p para la luz que incide en cualquier ángulo 6, en la base de unprisma con el índice n p se define simplemente como

p (8) = npSinjB,)Más generaliy, el valor P para cualquier rayo de luz es simplemente n sin (9), donde n es elíndice del medio en el que la luz está viajando y 8 es el ángulo de incidencia se hace en el

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límite del material, ya que es refractada en el siguiente material. Dado que, por la ley de Snell,

n, sln (8) = n 2 sen (8 2)

P valores se conservan cuando un rayo de luz se refracta en el límite entre dos medios. Por otraparte, cuando los fotones túnel desde la base del prisma en el modo de propagación óptica decine, que se comportan como si se refractan en la interfaz prisma / película, por lo que la ley deSnell se obedece, y el valor B del rayo de luz es unchanqed entre el prisma y la película.

Además, si se conoce el ángulo de acoplamiento (aguda) del prisma, es fácil para calcular elángulo de incidencia de la luz sobre la base del prisma para cualquier ángulo de incidencia enla cara de entrada del prisma. Así, el valor P para cualquier modo puede calcularse a partir delángulo que hace que la luz con respecto a la cara de entrada del prisma cuando se observa elmodo.

El valor P es importante porque permite el cálculo de los desplazamientos de fase de Fresnel(UJ 10 MJ y 12). Si dos [3 valores se pueden medir experlmentally, UJ UJ 10 y 12 pueden serdeterminados y una ecuación de valores propios (ver la ecuación de modo en la Teoría anteriorde la sección de medición) se pueden utilizar para determinar el espesor y el índice de lapelícula delgada. Por lo tanto, la técnica de acoplamiento prisma proporciona un método paramedir valores de P para los modos de película y luego Sustituyendo estos valores en laecuación de modo a permitir el cálculo del índice de espesor y de refracción.

El p valor también es útil para determinar cuando se produce la reflexión total interna. Cuandola luz incide sobre la base del prisma, por ejemplo, por la ley de Snell no puede ser refractada enla película adyacente (o entrar en un modo de propagación óptica) hasta que el valor de P caepor debajo del índice de película. Por lo tanto, los valores de p para todos los modos depelícula deben ser inferiores al índice de la película. Además, para el caso de una película dedoble con el mayor índice de película en la parte superior, es posible predecir que para losmodos con 3 valores por encima del índice de película inferior la luz se refleja totalmente attheinterfaz de película superior / inferior. Del mismo modo, para una sola película sobre un sustratode menor índice, con los modos P valores más altos que el índice de sustrato se reflejatotalmente en la interfase película sustrato.

En resumen, los valores de p son las materias primas que permiten el cálculo de losparámetros de la película mediante la técnica de acoplamiento prisma. Para cualquier modo, elvalor P es simplemente n p sen (8 1) donde n p es el índice del prisma y 8, es el ángulo deincidencia de la luz que hace que en la base del prisma cuando se observa el modo. Por último,el valor P para cualquier modo no podrá superar el índice de la película, y si el valor p para unmodo es más alto que el índice del sustrato (o película) justo debajo, la luz será confinado en lapelícula como resultado de la reflexión interna total en el límite inferior de la película.

MÓDULOS DE COMPONENTES

El Modelo 2010 Prisma acoplador se compone de tres módulos principales componentes: 1) unmódulo óptico que alberga el láser, mesa giratoria, prisma, y otros componentes necesarios paraexcitar los modos de propagación de la película; 2) una PC (incluyendo terminales de video,impresora y ratón) que adquiere, pantallas, y analiza los patrones de modo y calcula losresultados; y 3) un módulo de interfaz que conecta el módulo óptico y el PC y que ¡ncorporatesel sistema de amplificadores analógicos y la electrónica de accionamiento del motor paso.Módulo óptico

PRISM ABRAZADERA

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Los principales componentes del módulo óptico constan de uno o más láseres, una hendidurade referencia, un espejo de ajuste de posición, y una mesa giratoria sobre la cual estánmontados el prisma de acoplamiento y el fotodetector primaria. El haz de láser pasa primero através de una pequeña abertura que define y se dirige entonces sobre el prisma deacoplamiento por el espejo ajustable. La mesa giratoria es accionada por un motor paso a pasoy la posición angular de la mesa se muestra en la pantalla de vídeo del PC. Al encender eldispositivo, la mesa debe ser "referencia", Le., El contador que muestra la posición de la tabla sedebe hacer para reflejar la posición angular real de la tabla. Esto se logra mediante lacolocación de una hendidura de referencia y fotodetector adyacente a la viga que define laabertura y el uso de la combinación de hendidura / detector para detectar cuándo el haz de lásergolpea la cara de entrada del prisma perpendicularmente. Cuando se produce esta condición,un poco de luz se refleja retro volver por el camino láser, pasa a través de la ranura dereferencia, e ilumina el fotodetector de referencia. Cuando la intensidad de la luz que incidesobre el fotodetector de referencia alcanza una intensidad máxima, el contador que muestra laposición angular de la tabla se pone a cero. Para más detalles de uso módulo óptico, consultelas secciones sobre Prisma uso, cuidado y Cleaninq y Muestra Loadinq.

Muchas de 2.010 modelos están equipados con fuentes de láser múltiple, todos los cuales estánalineados a pasar a través de la abertura que define descrito anteriormente y que abordar elprisma por el mismo camino. Sin embargo, las mediciones individuales se hacen con sólo unúnico láser lo que es necesario para bloquear todos los láseres a excepción de la longitud deonda deseada para una medición dada. Esto se realiza mediante el accionamiento de losbloques de haz montados en la parte frontal (y ocasionalmente los lados) de la carcasa delmódulo óptico. Para accionar un bloque, tum el botón de control correspondiente (cada mandoes aproximadamente de 20 mm de diámetro y marcado con la longitud de onda) por lo que laetiqueta de la longitud de onda ¡s vertical para bloquear un haz, horizontal para permitir que elhaz para alcanzar el prisma.PC Control y ProqramPatrones de modo están dlsplayed en el terminal de video PC y ubicaciones modo se puedenencontrar a partir del patrón, ya sea manualmente (utilizando el ratón) o automáticamente(utilizando software de reconocimiento de patrones del sistema). Una vez que se hanencontrado lugares modo, se muestran Índices eficaces para todos los modos, la ecuación modose resuelve por el software del sistema, y el espesor y el índice se calcula y se muestra.Descriptons detalladas del uso del programa de control se pueden encontrar en las seccionesposteriores de este manual.

Caja de interfaz / Control Pod

La caja de interfaz contiene amplificadores analógicos, convertidores A / D, y la electrónica deaccionamiento del motor paso que permiten al PC para capturar un patrón de modo para elanálisis. La caja de interfaz para sistemas Modelo 2010 con número de serie superior a 22240(se envía después de octubre de 1995) también tiene GAIN fotodetector primaria y OFFSETcontroles, un control para mover manualmente la mesa giratoria, y un medidor analógico. De2010 modelos con números de serie a continuación 22240 (se envía antes de octubre de 1995)incluyen una sección de control (un pequeño ratón como módulo que se conecta a la caja deinterfaz) y que incorpora el GAIN fotodetector primaria y OFFSET controles, el control demovimiento de la mesa giratoria, y el análogo metro.

Functlons de los controles de la caja de interconexión o el control de la vaina son los siguientes:

Medidor analógico: Durante las mediciones, este medidor muestra la intensidad de la luzreflejada desde la muestra al fotodetector primaria. Durante referencia manual o automático dela mesa giratoria, se muestra la intensidad de la luz que incide sobre el fotodetector dereferencia.

OFFSET control: Proporciona un DC negativa a compensar a la señal del fotodetector principal

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para compensar la luz amblent golpear el detector. Normalmente, el control de avance que estáajustado totalmente clockwlse para dar una lectura de cero en el medidor analógico con el rayoláser bloqueado o desactivado. La olla OFFSET puede, sin embargo, se utiliza en conjunto conel control GAIN para hacer modos poco profundos aparecen más profundo. Mientras modos sonclaramente visibles en la pantalla de vídeo (es decir, el patrón de intensidad no se corta en laparte superior de pantalla o fondo) el ajuste del control de OFFSET es extremadamente acrítico yno afecta aecuracy medición. Ver GAIN debate de control por debajo.

NOTA: El control OFFSET no tiene efecto sobre la señal del detector de referencia, o, si estápresente, la señal de detector de pérdida.

Control de ganancia: controla la ganancia del amplificador de la señal del detector de primaria.Normalmente, este control se establece para una lectura del medidor máximo de 70­90% que latabla se gira a través del rango de operación típica (850­­800 para mesa baja resolución, 2850­­2600 para la tabla de alta resolución). Mientras modos son claramente visibles en la pantalla devídeo (es decir, el patrón de intensidad no se corta en la parte superior o inferior de pantalla), elajuste del control de ganancia es muy poco crítica y tiene poco efecto sobre aecuracy medición.

Cuando se usa con el control de desplazamiento, la olla GAIN también puede ser utilizado parahacer los modos de poca profundidad (DIP metros) aparecen más profundo. Esto se logragirando el control GAIN hacia la derecha para que el medidor analógico sale de la escala yluego girando el control de OFFSET la izquierda hasta que de nuevo la lectura del medidor deescala media.

NOTA: El control GAIN tiene ningún efecto sobre la señal del detector de referencia, o, si estápresente, la señal del detector de pérdidas.

Tabla Motion Pot: Este botón grande con resorte negro se utiliza para Roiate la mesa haciaángulos más positivos (+ dirección) o hacia ángulos más negativos (­ dlrection) a velocidadesvariables. Cuanto más lejos este control se gira de su posición de equilibrio, más rápido gira lamesa. Si está equipado con la opción de pérdida, este control también permite la colocaciónmanual del haz de fibras pérdida.

PRISM USO, CUIDADO Y LIMPIEZA

Rango de medición de índice: mínima y un índice máximo varía mensurables con tipo prismaseleccionados:

Tipo de prisma gama código Prisma Rango de medición Índice * Rango de índice de modoeficaz *200­P­1 900­1100 <1.8 1,0­1,80 (TE y TM)

­ => 200­P­2 4200 hasta 4700 1,8­2,45 (TE), 01/06 a 02/20 (TM) ** 1,50­2,44 (TE), 01/25 a02/23 (TM)200­P­2­50 4800­5200 2,0­2,55 (TE), 1,8­2,32 (TM) ** 1,65­2,54 (TE), 1,42­2,32 (TM)200­P­2­60 5800­62Q0 2,1­2,65 (TE), 1,85­2,42 (TM) ** 1,95­2,68 (TE), 1,70­2,43 (TM)200­P­3 2200­2700 <2.1 01.25 a 02.10 (TE solamente) **

­> 200­P­4, 6300­6800 <2.02 01.25 a 02.02 (TE y TM)

* Las cifras citadas son para medir waveiength de 633 nm. Límites índice efectivo para otraslongitudes de onda se pueden obtalned introduciendo el código prisma apropiado yseleccionando la waveiength en el formulario de parámetros y luego ingresar la letra "D" (pordefecto o límite sean extrema), tanto en el "inicio Sean" y "stop Sean "campos. Los índicesmáximos y mínimos son eficaces muestran entonces ¡n paréntesis despuésde "inicio Sean" ylos campos "parada por Sean", respectivamente.** El 200­P­3 prisma no se puede utilizar para mediciones de TM. 200­P­2, 200­P­2­50, 200­P­2­60, y 200­P­3 prismas no se puede utilizar con longitudes de onda más cortas que 435

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nm.

Prismas adicionales (programadas como 200­P­5 o 200­P­6 prismas) están disponibles o endesarrollo para usos especiales, tales como la medición de materiales de muy alto índice. Porfavor consulte Metricon para más detalles.

Cálculo de los ángulos de prisma de los códigos de prisma:Ángulo del prisma (dp) para cada tipo de prisma se puede calcular a partir de los siguientesalgoritmos:

Para el, dp = (código + 4000) 200­P­1/100. Ángulo nominal es de 50 ° y el rango de códigoes 0 a 1999.Para el 200­P­2, dp = código / 100. Ángulo nominal es de 45 ° (50 760 ° disponibles) y elrango de código es 3700­6199.Para el, dp = (código + 1500) 200­P­3/100. Ángulo nominal es de 38 ° y un rango decódigos es 2.000­3.699. Para el 200­P­4, dp = (código 1500) / 100. Ángulo nominal es de51 ° y un rango de códigos es 6.200­9.999.

Inserción Prisma : ES IMPORTANTE QUE EL PRISMA ACOPLAMIENTO INSERTARCORRECTAMENTE PARA EVITAR DAÑOS AL fotodetector primaria cercana. El prisma deacoplamiento se mantiene en su lugar por medio de un pasador y un tornillo moleteado. Parainstalar un prisma, la pinza prisma se debe mantener de manera que su eje mayor está más omenos paralela al fotodetector primario (véase el gráfico). En esta orientación, la abrazaderaentonces debe estar ubicado en el pasador de alineación y empujado hacia abajo de maneraque la parte inferior de la abrazadera se apoya en la parte superior del bloque rectangular ala que está montado el fotodetector primaria. La parte posterior de la abrazadera (más alejadode prisma) debe entonces ser girada aproximadamente 45 ° hacia el fotodetector primariahasta que los orificios para el tornillo moleteado en la abrazadera y la línea de bloquerectangular arriba. El tornillo moleteado sólo debe ser instalado "apretado a mano", como lacabeza de acoplamiento ejerce, a lo sumo, una fuerza de 4.3 libras. sobre el prisma y apretardemasiado grave puede distorsionar el posicionamiento prisma o incluso provocar grietas detensión que aparezcan en el propio prisma.

Eliminación Prisma : Siga la inversa del procedimiento de "inserción prisma" descritoanteriormente para evitar daños a la propia prisma o al fotodetector primaria.

Cleaninq Prisma : Todas las caras del prisma de acoplamiento deben mantenerse limpios parauna variedad de razones. Para el acoplamiento se enfrentan la exigencia mportante más ¡esmantenerlo limpio y libre de partículas para permitir un buen contacto de la superficie deacoplamiento y la muestra. La cara de entrada (la cara del prisma a través del cual el rayo láserentra) debe mantenerse limpio para asegurar que la máxima señal reflejada por el prisma llegaa la rendija de referencias, lo que a su vez se traduce en una precisión máxima en la puesta acero de la posición de la mesa giratoria. La cara de salida del prisma debe mantenerse limpia

DETECTOR DE PRIMARIAPRISM CUAMP

Procedimiento correcto para Prisma Inserción

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para evitar modos aparentes (dips en el medidor analógico) causada por partículas en la cara desalida bloqueando momentáneamente el rayo láser como la tabla se gira.

Smail cantidades de aceite de dedo u otros líquidos son de poco interés en la cara deacoplamiento ya que generalmente no interfieren con acoplamiento. Sin embargo, si lasmuestras a medir son arenosos o contaminado con partículas, la superficie de acoplamiento delprisma pueden contaminarse, impidiendo un buen acoplamiento entre la muestra y el prisma.Cuando existen condiciones de acoplamiento pobres, modos serán poco profundas y difíciles oimposslble ver (sus posiciones angulares, sin embargo, no se ven afectados por lo que no seharán mediciones erróneas). Cuando se produce tal contaminación, un simple limpieza de lacara de acoplamiento prisma con papel para lentes (sin disolvente requerido) debe ser suficientepara eliminar las partículas. No es necesario retirar el prisma de la mesa giratoria para estaoperación cleaninq sencilla . Además, las muestras que se sospecha que contienen partículastambién se deben limpiar suavemente papel para lentes v / i en el área a medir.

Otra técnica de limpieza eficaz es aplicar un pedazo de cinta de celofán (como cinta mágicaScotch) a la cara de acoplamiento del prisma y / o la muestra y luego despegarlo para eliminarlas partículas.

Ocasionalmente, algunos desechos se aloja en el cordón de epoxi ligeramente blando (epoxi seutiliza para mantener el prisma de forma segura en la abrazadera de prisma) en el bordesuperior o inferior de la cara de acoplamiento del prisma. Si estos restos (o incluso un pequeñopedazo de epoxi sí mismo) se arrastra sobre sobre la cara de acoplamiento del prisma puede serdifícil obtener un buen contacto entre la muestra y el prisma. Por otra parte, a menudo es muydifícil ver el material cerca del borde prisma, en particular con un prisma desgastado. Dado quepuede ser difícil de desalojar esos desechos por la limpieza en seco con hisopos de papel librede pelusa o de algodón humedecido con un disolvente, si persisten los problemas deacoplamiento después de estos métodos de limpieza, limpieza con una hoja de afeitar serecomienda. Simplemente orientar la cuchilla de afeitar más o menos paralela con la cara deacoplamiento del prisma y mover de una manera tal como para cortar cualquier material quesobresale por encima de la superficie de acoplamiento del prisma.

Durante largos períodos de desgasificación de la resina se utiliza para mantener el prisma en laabrazadera de montaje u otros contaminantes en el aire puede dejar un residuo transparente enlas caras de entrada y salida de prisma. Este residuo puede interferir con la referencia adecuadade la mesa giratoria, lo que lleva a los mensajes de error de posición de referencia frecuente o,en casos extremos, un desplazamiento en las mediciones de índice de refracción systematlc.Para asegurar una entrada salida y la cara limpia, el procedimiento recomendado consistesimplemente limpiando cada cara con un algodón y un disolvente tal como metanol. Estaoperación no es necesario realizar con frecuencia, pero el prisma debe ser retirado einspeccionado periódicamente (mensual, trimestral, etc., en función del entorno del sistema deinmediato y frecuencia de uso) y las caras limpias cada vez que un residuo transparente sepuede ver a ambos cara.

Desgaste Prisma : Con el uso, la superficie de acoplamiento de un prisma con el tiempo sedesgasta y se convierte en ¡ncreasingly difícil obtener buenas condiciones de acoplamiento ymodos profundos. Patrones de desgaste típicas incluyen un área circular con una apariencia devidrio esmerilado o menos 2 mm de diámetro en el punto de acoplamiento, o (sobre todo congrandes muestras) de redondeo de las aristas del prisma y las esquinas. Cabe destacar que eldesgaste moderado es sólo un problema estético y que los prismas debe tener un grave aspectodesgastado antes de la facilidad de acoplamiento está notablemente afectada. Severamenteprismas desgastados deben ser reemplazados o bien el punto de acoplamiento se trasladaron auna esquina diferente (consulte "Cambio del punto de acoplamiento" más adelante). Si seobservan los arañazos aislados, todavía Function, pero unos pocos psi de presión deacoplamiento adicional y attentlon para eliminar las partículas sueltas de ambas muestras yprisma se puede requerir el prisma.

Craqueo prisma o chippinq : A veces, durante el montaje del prisma para la abrazadera de

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prisma, orduring normales de uso y manejo del prisma en el sistema, las pequeñas grietas detensión o chlps desarrollarán cerca de la parte superior, inferior, o bordes biselados del prisma.Debido a las reflexiones internas dentro del prisma, cada defecto lo haráparecen aparecer en dos lugares, situados simétricamente en el prisma. Estos defectos debenen la mayoría de casos ser vistos simplemente como defectos cosméticos, ya que por lo generalocurren en los lugares en el prisma a través del cual la luz láser no pasa. Solamente los defectosque se extienden hasta bien entrada la parte central del prisma, y que se encuentrandirectamente por el camino láser tendrá ningún efecto en las mediciones. Sin embargo, si unagrieta o defecto está afectando a las mediciones, el efecto no será sutil y el patrón modo esprobable que sea obvio y severamente distorsionada. Además, es fácil determinar si una fallaestá afectando mediciones cambiando a un punto de acoplamiento diferente en el mismo prisma(véase "Cómo cambiar el punto de acoplamiento" más adelante).

Cambiar el punto de acoplamiento : El modelo 2010 está diseñado para que el punto decontacto íntimo entre la muestra y el prisma es cerca de la esquina superior derecha del prisma(cuando se ve a lo largo de la línea de enfoque del rayo láser hacia el prisma). Sin embargo,para extender la vida de un prisma, cada una de las cuatro esquinas del prisma se puede utilizarcomo sitios de acoplamiento. Cuando desgaste significativo se observó en una esquina, eltornillo que sujeta el prisma a la fijación de mesa giratoria se puede quitar y la abrazaderaprisma gira 180 ° y la esquina diagonalmente opuesta se puede utilizar. Cuando esta ubicacióntambién se desgasta, dos puntos de acoplamiento adicionales se pueden obtener colocando elespaciador prisma suministrado con cada sistema de debajo de la abrazadera prisma

CARGA DE LA MUESTRA / LIMPIEZA

Para reducir al mínimo las posibilidades de astillado, rayado, o dañar de otra manera el prisma,dos reglas se deben seguir:

1. Las muestras deben ser insertados bv placinq la muestra en contacto con (y paralela a) lacara de acoplamiento de prisma y luego accionar el interruptor neumático en el ladoizquierdo del módulo de óptica para llevar la cabeza de acoplamiento hacia delante. Nollevar la cabeza de acoplamiento hacia delante antes de la muestra se coloca encontacto con el prisma.

2. Si la muestra se va a medir en un punto distinto de su centro geométrico, cargar lamuestra simétricamente izquierda a riqht sobre el punto de acoplamiento, con el centrode gravedad de la muestra directamente debajo del punto de acoplamiento . Asegúresede que el centro de la muestra de la gravedad no está a la izquierda, derecha o porencima del punto de acoplamiento. Esto es particularmente importante para las muestraspesadas o muestras de grandes dimensiones. Si se cargan las muestras asimétricamentede izquierda a derecha, o con su centro de gravedad por encima del punto deacoplamiento, hay una tendencia para las muestras a pivotar alrededor del punto deacoplamiento y se raspan el prisma de acoplamiento una vez que la mesa giratoriaempieza a moverse.

Además, la carga asimétrica puede causar graves problemas de vibración de la muestra, enparticular con gran diámetro o muestras masivas (tal como 200­300 mm de diámetro obleas desilicio o películas sobre sustratos de vidrio de espesor). La vibración es indeseable ya quepuede provocar el contacto entre el prisma y la muestra a fluctuar durante una Sean. Esto, a suvez, puede causar la intensidad vs. patrón de ángulo para convertirse entrecortado o ruidoso(especialmente al principio y de respuesta puntos de la Sean), lo que lleva a la detección defalsas Mínima por el software de reconocimiento de patrones. Un síntoma adicional de lavibración de la muestra es un zumbido durante la rotación de mesa, pero a menos que el sonidose acompaña de un patrón de modo entrecortado o distorsionado, no es en sí mismo un motivode preocupación.CORRECTO MUESTRA LOACHNO ORIENTACIÓN

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El siguiente dibujo ¡llustrates correctas e incorrectas orientaciones carga de muestras con elpunto que indica la ubicación de cabeza de acoplamiento:

MUESTRA INCORRECTA LOAQiNQ ORtENTATION

Para asegurar simétrica izquierda a derecha de carga de muestras, es preferible cuando secarga para observar el punto en el que la cabeza de acoplamiento incide sobre la superficieposterior de la oblea , ya que el prisma y su fijación de montaje impiden una visión sinobstáculos de la parte delantera (película) lado de la oblea.

Nota : Para los sistemas equipados con la opción de medición de la pérdida de guía de ondas, amenudo es necesario para cargar muestras asimétricamente izquierda a derecha de modo quese maximiza la distancia de propagación y se extiende completamente a través de la muestra. Siesto debe hacerse, es esencial que el soporte de la muestra (véase la discusión más adelante)se usa para prevenir la vibración o rotación de la muestra cuando se mueve la mesa.

La mayoría de los sistemas Modelo 2010 tienen un soporte de muestra heiqht ajustable paraayudar en el centrado y el apoyo a las muestras. La muestra se debe permitir que descansarsobre el soporte de forma que quede centrado de izquierda a derecha y luego levantó unmilímetro o dos antes de que la cabeza de acoplamiento se adelanta. Si la muestra no se levantaligeramente, el borde inferior de la muestra puede arrastrar contra la superficie de bloque en Vdurante la sujeción, evitando un buen contacto entre la muestra y el prisma, y posiblementecausando daños prisma o muestra. El soporte de la muestra también proporciona soporte paramuestras masivas por la captura de ellos si se dejan caer por el operador durante la sujeción odesbloqueo de la muestra al prisma (normalmente los más probables veces para una muestraque se cayó y se rompe).

6­1Cleaninq Muestra : Antes de cargar una muestra, ¡nspeccionar por polvo, pelusa u otraspartículas desde las partículas pueden prevenir el contacto íntimo entre el cine y el prisma quese requiere para la técnica de acoplamiento prisma. Si la superficie de la muestra necesitalimpieza, el mejor método de limpieza es la limpieza en seco con papel para lentes o cualquierpapel que no deje pelusa. Soplar la muestra con aire comprimido limpio, nitrógeno, etc., es aveces eficaz, pero generalmente no es tan eficaz como la limpieza en seco. Otra forma útil paraeliminar partióles a partir de muestras es colocar un trozo de cinta en la muestra y despegarlo(residuo de adhesivo dejada por la cinta no afectará a la medición). En general, cuanto másgrueso es el sustrato de la muestra, más difícil es para la cabeza de acoplamiento redondeado allado de la película "hoyuelo" en contacto íntimo con el prisma, y cuanto más ¡mportante limpiezamuestra se vuelve.

Cleaninq Prisma : Si un prisma sólo se ha instalado en el sistema o no se ha utilizadorecientemente, es una buena práctica para secar limpie la superficie de acoplamiento con papelpara lentes u otro papel sin pelusa antes de su uso para desalojar las partículas que puedaninterferir con el acoplamiento. Este proceso de limpieza no requiere la remoción del prisma delsistema ­ simplemente alcanzar en el módulo de la óptica y limpie la superficie de acoplamientoprisma suavemente. Para una discusión más completa de limpieza prisma y para otras técnicasde limpieza ver Prisma uso. Cuidado y Cleaninq sección.

Verifyinq buen contacto entre el cine y el prisma : Desarrollar la capacidad de determinar cuándose hace un buen contacto entre la muestra y el prisma (. Le, encontrar el punto de acoplamiento)es una habilidad que se utiliza constantemente en las mediciones de acoplamiento de prisma.Aunque avistar el punto de acoplamiento puede a menudo suele ser frustrante para los usuariosde primera vez, una vez que esta operación ¡s realizaron un par de veces, es fácil decir a simplevista cuando se obtiene un contacto adecuado.

Para buscar el punto de acoplamiento, sujetar la muestra al prisma y bloquear el haz de láser degolpear el prisma (accionar el bloqueo del haz en la parte delantera del tubo de láser o bloquearel haz con el papel o algún otro no reflectante de la superficie). Mira de cerca a la superficie de

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acoplamiento del prisma a través de la cara de entrada del prisma y un punto de acoplamiento(el área de contacto íntimo entre el cine y el prisma) debe ser visible. Es de vital importanciautilizar una línea de siqht que ¡ust qrazes la parte superior del recinto módulo óptico (Le., comouna línea horizontal como sea posible) y para variar la línea de siqht entre perpendiculares a lamuestra y aproximadamente 45 ° de la perpendicular (no hacer la vista a lo largo de unadirección aproximadamente paralela al plano de la película). El punto de acoplamiento es más omenos el mismo color que la película / sustrato que se está midiendo (oscuro para películas ensilicio u otros sustratos oscuros, la luz de las películas sobre sustratos transparentes). El tamañotípico es de aproximadamente un milímetro de diámetro y debe ser visible en la esquina superiorderecha de la cara de acoplamiento del prisma, aproximadamente 2 mm desde la parte superiordel prisma (suponiendo que el prisma separador no está instalado debajo de la abrazadera delprisma) y 1­ 2 mm desde el borde del prisma. Para las películas sobre sustratos muy gruesas (>1 mm), el punto de acoplamiento puede ser en el borde prisma. Desde el punto de acoplamientorepresenta el área de contacto íntimo entre la muestra y el prisma, sólo será visible cuando unamuestra se sujeta contra la base del prisma .

COUPUNG / CONTACTO SPOT

Si el punto de acoplamiento se encuentra, pero no está en el lugar correcto (2 mm desde la partesuperior del prisma y de 1­2 mm por encima del borde prisma más cercano), la causa es por logeneral partículas ya sea en el prisma o la muestra ya que la contaminación de partículas haceque el punto de acoplamiento a alejarse de su posición normal. Si un punto de acoplamiento noestá en la posición normal de limpiar la muestra y / o el prisma (véase más arriba).

Es aconsejable que se obtiene un punto de acoplamiento visible antes de proceder (excepto enel caso de las películas de doble o películas sobre sustratos incoloras claras en cuyo caso elpunto de acoplamiento es a menudo muy difícil de ver), ya que los modos no será visible amenos que haya un área del contacto íntimo entre la película y el prisma. Si el punto deacoplamiento no es todavía evidente o muy débil, verifique que usted está mirando a lo largo dela dirección correcta (véase el párrafo anterior). Si todavía no tiene éxito, retire la muestra ylimpie tanto la muestra como prisma con papel para lentes para eliminar cualquier partícula. Si elpunto de acoplamiento no es todavía evidente, aumente el ajuste del regulador de presión enincrementos de 2 psi hasta un punto se hace visible, pero no exceda una presión de 55 psi. Sitodavía no se obtiene un punto de acoplamiento, repita el procedimiento anterior con unamuestra diferente (preferiblemente un 5.000­10000 Una película única en sustrato de color oscuro de espesor inferior a .0307.75 mm) hastaun punto de acoplamiento se hace evidente. Si sigue sin funcionar, consulte Recoqnizinq elacoplamiento punto sección.

Al medir películas de libre standinq , el punto de contacto entre la muestra y el prisma esgeneralmente extremadamente pequeño [~ 0,2 mm) y muy poco de la viga se puede hacer paraacoplar en la muestra. Esta situación es fácil de remediar mediante la colocación de un pequeñotrozo de cinta compatible negro (como cinta aislante) en la cabeza de acoplamiento. Esta capacumple minimiza el estrés en la muestra mediante la difusión de la fuerza de la cabeza deacoplamiento sobre un área mucho más grande y ofrece un punto de acoplamientosustancialmente mayor. Además, el color negro de la cinta hace que el punto de acoplamientomás oscuro y mucho más fácil de ver. Esta cinta se debe quitar antes de intentar medir muestrasrígidas, ya que la superficie dura de la cabeza de acoplamiento redondeado es betterat deformaro muestras "hoyuelos" y los conduce en contacto con el prisma.

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