臺(tái)階儀原理與使用指南！請(qǐng)查收

臺(tái)階儀是一種接觸式表面形貌測(cè)量?jī)x器，可以對(duì)微米和納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行膜厚和薄膜高度、表面形貌、表面波紋和表面粗糙度等的測(cè)量。臺(tái)階儀對(duì)測(cè)量工件的表面反光特性、材料種類、材料硬度都沒(méi)有特別要求，樣品適應(yīng)面廣，數(shù)據(jù)復(fù)現(xiàn)性高、測(cè)量穩(wěn)定、便捷、高效，是微觀表面測(cè)量中使用非常廣泛的微納樣品測(cè)量手段。

工作原理

當(dāng)觸針沿被測(cè)表面輕輕滑過(guò)時(shí)，由于表面有微小的峰谷使觸針在滑行的同時(shí)還沿峰谷作上下運(yùn)動(dòng)。觸針的運(yùn)動(dòng)情況就反映了表面輪廓的情況。
通常使用2μm半徑的金剛石針尖來(lái)測(cè)量這些小特征。一個(gè)精密的xy載物臺(tái)聯(lián)合掃描軸R和轉(zhuǎn)臺(tái)θ，在測(cè)針下移動(dòng)樣品，測(cè)針中的垂直位移被轉(zhuǎn)換為與特征尺寸相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。然后將這些電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式，在其中它們可以顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上并進(jìn)行操作以確定有關(guān)基材的各種分析信息?？梢晕⒄{(diào)掃描長(zhǎng)度和掃描速度，以增加或減少分析時(shí)間和分辨率。此外，測(cè)力可調(diào)以適應(yīng)硬質(zhì)或軟質(zhì)材料表面。

結(jié)構(gòu)

主要組成部分

1、測(cè)量系統(tǒng)
（1）單拱龍門(mén)式設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，而且降低了周圍環(huán)境中聲音和震動(dòng)噪音對(duì)測(cè)量信號(hào)的影響，提高了測(cè)量精度。

（2）線性可變差動(dòng)電容傳感器（LVDC），具有亞埃級(jí)分辨率，13μm量程下可達(dá)0.01埃。高信噪比和低線性誤差，使得產(chǎn)品能掃描到幾納米至幾百微米臺(tái)階的形貌特征。
（3）傳感器設(shè)計(jì)使得在單一平臺(tái)上即可實(shí)現(xiàn)超微力和正常力測(cè)量。測(cè)力恒定可調(diào)，以適應(yīng)硬質(zhì)或軟質(zhì)材料表面。超低慣量設(shè)計(jì)和微小電磁力控制，實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸損傷的精準(zhǔn)接觸式測(cè)量。

2、工件臺(tái)
（1）精密的XY平臺(tái)結(jié)合360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)電動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)，可以對(duì)樣品的位置以及角度進(jìn)行調(diào)節(jié)，三維位置均可以調(diào)節(jié)，利于樣品調(diào)整。
（2）超高直線度導(dǎo)軌，有效避免運(yùn)動(dòng)中的細(xì)微抖動(dòng)，提高掃描精度，真是反映工件微小形貌。

3、成像系統(tǒng)
500萬(wàn)像素高分辨率彩色攝像機(jī)，即時(shí)進(jìn)行高精度定位測(cè)量?？梢詫⑻结樀男蚊矆D像傳輸?shù)娇刂齐娔X上，使得測(cè)量更加直觀。

4、軟件系統(tǒng)
測(cè)量軟件包含多個(gè)模塊。
5、減震系統(tǒng)
防止微小震動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。

應(yīng)用

臺(tái)階儀廣泛應(yīng)用于：大學(xué)、研究實(shí)驗(yàn)室和研究所、半導(dǎo)體和化合物半導(dǎo)體、高亮度LED、太陽(yáng)能、MEMS微機(jī)電、觸摸屏、汽車、醫(yī)療設(shè)備等行業(yè)領(lǐng)域。

典型應(yīng)用：

如在太陽(yáng)能光伏行業(yè)中，常用于測(cè)量膜厚。它利用光學(xué)干涉原理，通過(guò)測(cè)量膜層表面的臺(tái)階高度來(lái)計(jì)算出膜層的厚度，具有測(cè)量精度高、測(cè)量速度快、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。它可以測(cè)量各種材料的膜層厚度，包括金屬、陶瓷、塑料等。
CP系列臺(tái)階儀是一款超精密接觸式微觀輪廓測(cè)量?jī)x，其采用LVDC電容傳感器，具有的亞埃級(jí)分辨率和超微測(cè)力等特點(diǎn)使得其在ITO導(dǎo)電薄膜厚度的測(cè)量上具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。針對(duì)測(cè)量ITO導(dǎo)電薄膜的應(yīng)用場(chǎng)景，CP200臺(tái)階儀提供如下便捷功能：
1）結(jié)合了360°旋轉(zhuǎn)臺(tái)的全電動(dòng)載物臺(tái)，能夠快速定位到測(cè)量標(biāo)志位；
2）對(duì)于批量樣件，提供自定義多區(qū)域測(cè)量功能，實(shí)現(xiàn)一鍵多點(diǎn)位測(cè)量；
3）提供SPC統(tǒng)計(jì)分析功能，直觀分析測(cè)量數(shù)值變化趨勢(shì)；

產(chǎn)品特性

1.出色的重復(fù)性和再現(xiàn)性，滿足被測(cè)件測(cè)量精度要求
線性可變差動(dòng)電容傳感器（LVDC），具有亞埃級(jí)分辨率，13um量程下可達(dá)0.01埃。高信噪比和低線性誤差，使得產(chǎn)品能夠掃描到幾納米至幾百微米臺(tái)階的形貌特征。
2.超微力恒力傳感器：（1-50）mg可調(diào)
測(cè)力恒定可調(diào)，以適應(yīng)硬質(zhì)或軟質(zhì)材料表面。超低慣量設(shè)計(jì)和微小電磁力控制，實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸損傷的精準(zhǔn)接觸式測(cè)量。
3.超平掃描平臺(tái)
系統(tǒng)配有超高直線度導(dǎo)軌，杜絕運(yùn)動(dòng)中的細(xì)微抖動(dòng)，提高掃描精度，真實(shí)反映工件微小形貌。
4.頂視光學(xué)導(dǎo)航系統(tǒng)，5MP超高分辨率彩色相機(jī)
5.全自動(dòng)XY載物臺(tái)， Z軸自動(dòng)升降、360°全自動(dòng)θ轉(zhuǎn)臺(tái)
6.強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)

臺(tái)階儀軟件包含多個(gè)模塊，為對(duì)不同被測(cè)件的高度測(cè)量及分析評(píng)價(jià)提供充分支持。