臺階儀原理與使用指南！請查收

臺階儀是一種接觸式表面形貌測量儀器，可以對微米和納米結(jié)構(gòu)進行膜厚和薄膜高度、表面形貌、表面波紋和表面粗糙度等的測量。臺階儀對測量工件的表面反光特性、材料種類、材料硬度都沒有特別要求，樣品適應(yīng)面廣，數(shù)據(jù)復(fù)現(xiàn)性高、測量穩(wěn)定、便捷、高效，是微觀表面測量中使用非常廣泛的微納樣品測量手段。

工作原理

當(dāng)觸針沿被測表面輕輕滑過時，由于表面有微小的峰谷使觸針在滑行的同時還沿峰谷作上下運動。觸針的運動情況就反映了表面輪廓的情況。
通常使用2μm半徑的金剛石針尖來測量這些小特征。一個精密的xy載物臺聯(lián)合掃描軸R和轉(zhuǎn)臺θ，在測針下移動樣品，測針中的垂直位移被轉(zhuǎn)換為與特征尺寸相對應(yīng)的電信號。然后將這些電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式，在其中它們可以顯示在計算機屏幕上并進行操作以確定有關(guān)基材的各種分析信息。可以微調(diào)掃描長度和掃描速度，以增加或減少分析時間和分辨率。此外，測力可調(diào)以適應(yīng)硬質(zhì)或軟質(zhì)材料表面。

結(jié)構(gòu)

主要組成部分

1、測量系統(tǒng)
（1）單拱龍門式設(shè)計，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，而且降低了周圍環(huán)境中聲音和震動噪音對測量信號的影響，提高了測量精度。

（2）線性可變差動電容傳感器（LVDC），具有亞埃級分辨率，13μm量程下可達0.01埃。高信噪比和低線性誤差，使得產(chǎn)品能掃描到幾納米至幾百微米臺階的形貌特征。
（3）傳感器設(shè)計使得在單一平臺上即可實現(xiàn)超微力和正常力測量。測力恒定可調(diào)，以適應(yīng)硬質(zhì)或軟質(zhì)材料表面。超低慣量設(shè)計和微小電磁力控制，實現(xiàn)無接觸損傷的精準(zhǔn)接觸式測量。

2、工件臺
（1）精密的XY平臺結(jié)合360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)電動旋轉(zhuǎn)臺，可以對樣品的位置以及角度進行調(diào)節(jié)，三維位置均可以調(diào)節(jié)，利于樣品調(diào)整。
（2）超高直線度導(dǎo)軌，有效避免運動中的細微抖動，提高掃描精度，真是反映工件微小形貌。

3、成像系統(tǒng)
500萬像素高分辨率彩色攝像機，即時進行高精度定位測量?？梢詫⑻结樀男蚊矆D像傳輸?shù)娇刂齐娔X上，使得測量更加直觀。

4、軟件系統(tǒng)
測量軟件包含多個模塊。
5、減震系統(tǒng)
防止微小震動對測量結(jié)果的影響，使實驗數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。

應(yīng)用

臺階儀廣泛應(yīng)用于：大學(xué)、研究實驗室和研究所、半導(dǎo)體和化合物半導(dǎo)體、高亮度LED、太陽能、MEMS微機電、觸摸屏、汽車、醫(yī)療設(shè)備等行業(yè)領(lǐng)域。

典型應(yīng)用：

如在太陽能光伏行業(yè)中，常用于測量膜厚。它利用光學(xué)干涉原理，通過測量膜層表面的臺階高度來計算出膜層的厚度，具有測量精度高、測量速度快、適用范圍廣等優(yōu)點。它可以測量各種材料的膜層厚度，包括金屬、陶瓷、塑料等。
CP系列臺階儀是一款超精密接觸式微觀輪廓測量儀，其采用LVDC電容傳感器，具有的亞埃級分辨率和超微測力等特點使得其在ITO導(dǎo)電薄膜厚度的測量上具有很強的優(yōu)勢。針對測量ITO導(dǎo)電薄膜的應(yīng)用場景，CP200臺階儀提供如下便捷功能：
1）結(jié)合了360°旋轉(zhuǎn)臺的全電動載物臺，能夠快速定位到測量標(biāo)志位；
2）對于批量樣件，提供自定義多區(qū)域測量功能，實現(xiàn)一鍵多點位測量；
3）提供SPC統(tǒng)計分析功能，直觀分析測量數(shù)值變化趨勢；

產(chǎn)品特性

1.出色的重復(fù)性和再現(xiàn)性，滿足被測件測量精度要求
線性可變差動電容傳感器（LVDC），具有亞埃級分辨率，13um量程下可達0.01埃。高信噪比和低線性誤差，使得產(chǎn)品能夠掃描到幾納米至幾百微米臺階的形貌特征。
2.超微力恒力傳感器：（1-50）mg可調(diào)
測力恒定可調(diào)，以適應(yīng)硬質(zhì)或軟質(zhì)材料表面。超低慣量設(shè)計和微小電磁力控制，實現(xiàn)無接觸損傷的精準(zhǔn)接觸式測量。
3.超平掃描平臺
系統(tǒng)配有超高直線度導(dǎo)軌，杜絕運動中的細微抖動，提高掃描精度，真實反映工件微小形貌。
4.頂視光學(xué)導(dǎo)航系統(tǒng)，5MP超高分辨率彩色相機
5.全自動XY載物臺， Z軸自動升降、360°全自動θ轉(zhuǎn)臺
6.強大的數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)

臺階儀軟件包含多個模塊，為對不同被測件的高度測量及分析評價提供充分支持。