QUANG PHỔ NGUYÊN TỬ VÀ ỨNG DỤNG

Thầy : TS. Lê Vũ Tuấn Hùng

PHƯƠNG PHÁP STYLUS

Thực hiện: Trần Minh Đạo Phạm Kim Ngọc

PHƯƠNG PHÁP STYLUS

I. Cấu tạo II. Nguyên lý hoạt động III. Ứng dụng pp stylus đo độ dày màng mỏng:

a) Loại màng b) Stylus tip và force tip c) Parameters d) Ưu và nhược điểm

PHƯƠNG PHÁP STYLUS

CẤU TẠO

PHƯƠNG PHÁP STYLUS

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

LINEAR VARIABLE DIFFERENTIAL TRANSFORMER

TÍN HIỆU AC

LVDT

MẪU

CHUYỂN ĐỔI A/D

MÁY TÍNH

ĐẾ

PHƯƠNG PHÁP STYLUS

LINEAR VARIABLE DIFFERENTIAL TRANSFORMER

PHƯƠNG PHÁP STYLUS

A

S S P P S S

S S PP S S S S PP

S S

S S PP S S

S S PP S S

PHƯƠNG PHÁP STYLUS

Cùng tần số

Sóng mang

Lớn hơn 10 lần x(t)

t Amplitude modulator

V(t)

t Chỉnh lưu lọc

Tín hiệu ra

PHƯƠNG PHÁP STYLUS

ĐO ĐỘ DÀY MÀNG MỎNG

PHƯƠNG PHÁP STYLUS Scan length

 30µm to 30 mm

 Tuỳ mẫu, tuỳ yêu cầu

 100µm - 500µm thực tế???

PHƯƠNG PHÁP STYLUS Scan speed

 Khoảng cách quét - lực quét  Duration: 3 - 200sec  Data Points/Scan = 300 x Scan Duration(sec)  Data Points/Scan = Scan length(µm) /

Horizontal Resolution (µm)

 Low speed ( + low force + noise) ?  High speed ??

(5 - 10µm/sec) ideal?

PHƯƠNG PHÁP STYLUS Stylus force

High force ?

 1mg – 15mg (< 1mg)  Loại màng, pp chế tạo?  Low force  ?  Stylus tip?

PHƯƠNG PHÁP STYLUS Stylus tip

 Diamond tip

stylus

 R= 0.2 25µm (12.5µm)

 Phù hợp loại màng và lực tip (115mg) +

vận tốc quét

PHƯƠNG PHÁP STYLUS Parameters

 Maximum sample thickness 31.75 mm  Vertical range 262 micron.  X-Y stage translation 20 mm x 80 mm  vertical data resolution 1 A at 65kA range  Z-height capability 1 mm ??  Color video camera with manual zoom optics

70-280X

PHƯƠNG PHÁP STYLUS Analytical Functions - Roughness

 Maxdev (Maximum Deviation)  MaxRa (Maximum Ra)  Ra (Average Roughness)  Rp(Maximum Peak)  Rq (RMS)  Rt (Maximum peak to valley)  Rv (Maximum valley)  Rz_din (Ten points height average)  Skew (skewness)

PHƯƠNG PHÁP STYLUS Analytical Functions - Waviness

 Wa (Arithmetic average of waviness)  Wmaxdev (maximum Deviation of Waviness)  Wp (maximum peak of waviness)  Wq (Root – Mean – Square of Waviness)  Wt (Maximum peak to valley of waviness)  Wv (Maximum vallley of waviness)

PHƯƠNG PHÁP STYLUS Analytical Functions - Height

 ASH (Delta Average step height)  Avg Ht (Average Height)  HSC (High spot count)  Pc (peak count)  Peak (Maximum peak)  P_V (Maximum peak to valley)  TIR (Total Indicated reading)  Valley (maximum valley)

PHƯƠNG PHÁP STYLUS Analytical Functions - Geometry

 Area (Area under the curve)  Perim (Perimeter)  Radius  Slop  Sm (Mean spacing between peaks)  Tp (Bearing ratio)  Volume

PHƯƠNG PHÁP STYLUS ưu và nhược điểm