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PRODUCTS CNTERSensofar3D輪廓儀:科研分析“宏觀顯微鏡"在材料科學、半導體與復合材料研究領域,大面積樣品的表面均勻性分析是揭示材料性能與制備工藝的關鍵環節。Sensofar S wide大視野3D光學輪廓儀憑借其“大視場+高精度"特性,為科研人員提供了宏觀尺度下的微觀觀察工具。
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在材料科學、半導體與復合材料研究領域,大面積樣品的表面均勻性分析是揭示材料性能與制備工藝的關鍵環節。Sensofar S wide大視野3D光學輪廓儀憑借其“大視場+高精度"特性,為科研人員提供了宏觀尺度下的微觀觀察工具。
S wide采用大視場鏡頭設計,標配5x物鏡時視場直徑達10mm,單次測量可覆蓋傳統設備的8倍以上區域。其核心光學系統支持共聚焦顯微鏡與白光干涉雙模切換:共聚焦模式下橫向分辨率0.3μm,縱向分辨率5nm,適合粗糙表面或高斜率樣品的測量;白光干涉模式則將縱向分辨率提升至0.1nm,可精準捕捉納米級臺階高度與表面平整度。
設備搭載500萬像素CMOS傳感器,配合數字變焦功能,既能實現10mm×10mm區域的整體掃描,也可對局部細節進行放大觀察。針對透明樣品(如玻璃、聚合物薄膜),透過式共聚焦模式可穿透表層觀察內部結構;反射式模式則通過優化光源角度,清晰呈現金屬、陶瓷等不透明材料的表面紋理。
S wide的“快速拼接算法"支持多區域測量數據的自動拼接,拼接精度0.1μm,拼接速度較傳統算法提升50%。以300mm×300mm晶圓測量為例,傳統設備需分9次掃描并手動拼接,耗時1.5小時;S wide僅需1小時即可完成精細掃描(分辨率500nm),兼顧效率與精度。
配套軟件具備大面積數據統計功能,可自動計算樣品的粗糙度分布(Sa、Sq)、厚度均勻性、缺陷密度等參數,為科研分析提供量化依據。例如,在復合材料研究中,S wide可分析纖維分布均勻性,揭示材料力學性能與微觀結構的關系。
光學鏡頭采用高透光率肖特玻璃,經多層增透鍍膜處理,大視場范圍內透光均勻性達95%;鏡頭艙采用雙層防塵結構,內層密封光學艙與外層防護蓋設計,避免灰塵進入影響成像質量。樣品臺臺面采用航空級鋁合金,表面經過精密研磨,平整度誤差小于3μm,確保大面積樣品放置后無明顯傾斜,保障掃描一致性。
內部機械傳動部件采用雙滾珠絲杠與伺服電機,傳動精度達0.1μm/mm,長期使用后仍能保持穩定的平移精度,減少拼接誤差。設備外殼采用冷軋鋼板,表面經過防靜電噴涂處理,能抵抗實驗室常見化學試劑的腐蝕,同時減少靜電對電子元件的影響。
參數類別 | 標準版參數 | 增強版參數 |
---|---|---|
測量范圍 | X/Y軸300mm×300mm,Z軸20mm | X/Y軸500mm×500mm,Z軸20mm |
橫向分辨率 | 共聚焦模式:0.3μm(5x物鏡) | 共聚焦模式:0.2μm(10x物鏡) |
縱向分辨率 | 共聚焦模式:5nm;干涉模式:0.1nm | 共聚焦模式:3nm;干涉模式:0.05nm |
掃描速度 | 0.5-10mm/s(連續可調) | 1-20mm/s(高速模式) |
數據輸出格式 | ASCII、CSV、STL | ASCII、CSV、STL、CAD兼容格式 |
標準版適用于常規科研需求,增強版則通過更高分辨率與更快掃描速度,滿足對數據精度與效率要求更高的研究場景。
在半導體制造中,S wide用于分析晶圓表面的顆粒污染與薄膜厚度均勻性;在復合材料研究領域,其大視場特性可快速檢測材料表面的纖維分布與孔隙率。操作流程如下:
樣品固定:使用可調節夾具固定不規則形狀樣品,耐磨防滑墊防止滑動;
模式選擇:粗糙樣品選共聚焦模式,光滑樣品選白光干涉模式;
區域定位:通過低倍物鏡框選測量區域,軟件自動規劃掃描路徑;
數據分析:生成包含3D形貌圖、截面曲線與粗糙度參數的檢測報告。