يتم قياس سُمك الغشاء الرقيق باستخدام تقنيات مختلفة، كل منها يناسب مواد ومتطلبات مختلفة. يعتمد اختيار الطريقة على عوامل مثل شفافية المادة، والدقة المطلوبة، والخصائص المحددة ذات الأهمية.
الطرق الميكانيكية:
- قياس ملامح القلم: تتضمن هذه الطريقة المسح الضوئي الفيزيائي للقلم عبر سطح الفيلم لقياس فرق الارتفاع بين الفيلم والركيزة. وتتطلب وجود أخدود أو خطوة يتم إنشاؤها عادةً عن طريق إخفاء أو حفر أجزاء من الركيزة. ثم يتم حساب السُمك بناءً على المظهر الجانبي المقاس.
- قياس التداخل: تستخدم هذه التقنية تداخل موجات الضوء لقياس السُمك. وتتطلب سطحًا عاكسًا للغاية لتوليد هدب التداخل. ويتم تحديد السُمك من خلال تحليل هذه الأهداب. ومثلها مثل قياس الملامح بالقلم، تتطلب خطوة أو أخدود وهي حساسة لتوحيد الطبقة.
الطرق غير المدمرة وغير المتصلة:
- قياس الاهتزازات: تقيس هذه الطريقة التغير في استقطاب الضوء بعد تفاعله مع الفيلم. ويمكنها تحديد السماكة والخصائص البصرية (معامل الانكسار ومعامل الانقراض) للأغشية الرقيقة. ويُعدّ قياس الاهتزازات مفيدًا بشكل خاص للأفلام التي يصل سمكها إلى 1000Å، ولكنه يواجه تحديات مع الركائز الشفافة، حيث قد يتطلب تحضيرًا مدمرًا للحصول على قياسات دقيقة.
اختيار تقنية القياس:
يعتمد اختيار التقنية على خصائص المادة والمعلومات المحددة المطلوبة. بالنسبة للمواد الشفافة، قد تكون قياسات الإرسال مفضلة، بينما قد تتطلب الركائز غير الشفافة قياسات الانعكاس. يمكن أن يؤثر أيضًا معامل الانكسار وخشونة السطح والكثافة والخصائص الهيكلية على اختيار الطريقة.
باختصار، يتضمن قياس سُمك الطبقة الرقيقة اختيار تقنية مناسبة بناءً على خصائص المادة والمتطلبات المحددة للتطبيق. وتتطلب الطرق الميكانيكية مثل قياس الملامح بالقلم وقياس التداخل تلامسًا ماديًا أو تغييرًا في العينة، بينما توفر طرق عدم التلامس مثل قياس الإهليلج مزيدًا من التنوع ولكنها قد تتطلب اعتبارات خاصة لبعض المواد.
