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Qu'est-ce que la mesure de l'épaisseur de couche ?


Mesure de l’épaisseur de couche au moyen d’une transmission
En supposant qu’une couche diffuse mince (située dans la zone μm) soit appliquée sur un film optiquement transparent (par exemple 100 μm d’épaisseur), il est possible de déterminer l’épaisseur de la couche diffuse de façon très précise au moyen d’une transmission optique.

Structure de la couche :

 
Principe de mesure
On recourt, comme source lumineuse, à une matrice LED [lumière blanche (VIS) ou lumière infrarouge (IR à 860 nm)].
 
En fonction de la consistance et de l’épaisseur de la couche, on utilise une source lumineuse diffuse (SI-SLU-16-DIF ou SI-SLU-16-DIF-IR), ou bien une source lumineuse à faible ouverture numérique (lumière à direction presque parallèle) (SI-SLU-16 ou SI-SLU-16-IR).
 
On se sert, comme détecteur, de ce qu’on appelle un détecteur couleur True Color à faible ouverture numérique (petite ouverture d‘entrée) du type SPECTRO-3-SLU-SA ou bien un capteur de contrastes pour la partie visible de la lumière (SPECTRO-1-SLU-SA) pour la partie IR (SPECTRO-1-SLU-SA-IR).
On mesure au moyen d’un procédé de lumière traversante, c’est-à-dire que l’émetteur et le récepteur sont disposés à chaque fois sur la face opposée à la couche à examiner.


 
Après que la lumière a impacté une couche diffuse du côté de l’émetteur (I0), elle est dispersée de façon diffuse dans l’ensemble de l’espace, une petite découpe de cette dernière parvient maintenant en direction du récepteur (I(d)).
 
La relation de cause à effet suivante s’applique ici :
 
       
 
 

 

Il en résulte la chose suivante pour le changement d’épaisseur de la couche :

 
 



Il est possible de procéder à une égalisation d’un système de capteur sur l’épaisseur effective de la couche si l’épaisseur de deux échantillons est connue : d1, d2
 
→ On peut alors mesurer I(d1) et I(d2).
→ Détermination de la constante ε x c :




 
 
En outre, la constante K·I0 peut être déterminée à l’aide de ε x c et I(d1) (on part du principe que rien ne change pendant la mesure I0).


On peut alors déterminer l'épaisseur absolue de la couche.

 


 
Structure de mesure
L’épaisseur de la couche est émise par le système de mesure (en fonction du type) à partir de la valeur analogique (tension ou intensité), ou bien via le port série.
 
 
 


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