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表面等离子共振测量装置和方法制造方法及图纸

技术编号:2621743 阅读:246 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的测量方法或装置是利用表面等离子共振原理实现,可测量两个物体间的微小间隙、位移或相对位置。本发明专利技术的测量方法首先提供一含横磁(TM)波光束,并利用所述光束产生所述二个物体中一者的表面等离子共振现象。之后测量所述光束的反射光或穿透光信号大小,并通过所述微小间隙宽度小于等于2倍表面等离子波穿透深度时,表面等离子共振现象对所述微小间隙、位移或相对位置的变化有灵敏反应的特性,由信号大小的变化获得所述微小间隙、位移大小或相对位置。藉此,可测量比2倍穿透深更小或可达10nm以下的间隙宽度、位移、相对位置或表面平坦度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用表面等离子共振原理来测量微小间隙宽度、位移或相对位置的装置和方法,尤其涉及一种应用于纳米级间隙、位移或相对位置的。
技术介绍
长久以来,科学界在光学测量方法中,都是以光学干涉法的测量技术为主,通过分析干涉条纹的些许变化,可计算出相对物体的位移变化量(displacement shift),且仪器的精密度越高,越可检测出更微小的位移变化。但对于纳米级间隙宽度(gap width)的测量方法,却始终难以获得突破性发展。究其原因应是利用光学干涉法来测量微小间隙的技术,会受限于间隙宽度在二分之一波长以下时,没有干涉图纹的困境,导致以一般可见光所进行的测量方法,难以测量宽度小于300nm以下的间隙,更不用说小于100nm或10nm以下纳米等级的间隙。 美国麻省理工学院的研究群曾利用所谓「chirped-Talbot effect」来进行纳米间隙的测量,指出其方法的灵敏度可达到1nm以下;然而,其可测量范围却在30μm到1μm左右。基于此,为了克服光学方法测量物体间隙宽度无法突破二分之一波长的干涉限制,本专利技术提出以「表面等离子共振」方法,来测量两个物体间纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面等离子共振测量装置,包含:一光照组合件,用以提供一含横磁(TM)模式成分的光束;一光耦合单元,包含一金属薄膜表面,供所述光束入射激发产生表面等离子共振波;一相对物体,与所述光耦合单元的金属薄膜表面相距一间隙, 其宽度小于等于所述表面等离子共振波的穿透深度的2倍距离;一光检测单元,检测所述光束于所述金属薄膜表面的反射光信号或穿透光信号,并将其转换为电气信号;和一输出单元,将所述电气信号转换成输出信号,据以获得所述光耦合单元与所述相对 物体间的几何数值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:吴宝同
申请(专利权)人:吴宝同
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]

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