Dünne Schichten werden in der Regel durch ihre Dicke charakterisiert, die zwischen einigen Nanometern und Mikrometern liegt. Die Dicke einer dünnen Schicht ist entscheidend, da sie ihre elektrischen, optischen, mechanischen und thermischen Eigenschaften erheblich beeinflusst. Die genaue Messung der Dicke von Dünnschichten ist für die Optimierung von Produktfunktionen und -designs in verschiedenen Industriezweigen unerlässlich.
Messtechniken:
Die Dicke von Dünnschichten wird häufig mit optischen Methoden gemessen, insbesondere durch die Interferenz von Licht zwischen den oberen und unteren Grenzflächen der Schicht. Diese Methode beruht auf den Interferenzmustern, die durch die Wechselwirkung von Lichtwellen mit den Oberflächen der Folie entstehen. Anhand der Anzahl der im Interferenzspektrum beobachteten Spitzen und Täler lässt sich die Dicke der Folie bestimmen. Diese Technik eignet sich für transparente Filme auf transparenten Substraten, bei denen sowohl Transmissions- als auch Reflexionsmessungen durchgeführt werden können.
Bei undurchsichtigen Substraten können nur Reflexionsmessungen durchgeführt werden. Die Wahl des Messverfahrens hängt von der Transparenz des Substrats und des Films selbst ab. Es ist zu beachten, dass die Oberflächenrauhigkeit des Materials die Genauigkeit dieser Messungen beeinträchtigen kann, so dass die Oberflächenqualität der Folie sorgfältig geprüft werden muss.Definition von Dünnheit:
Der Begriff "dünner Film" ist nicht streng durch eine bestimmte Dicke definiert, sondern vielmehr durch die relative Größe seiner Dicke im Vergleich zu den systemeigenen Längenskalen. Traditionell wird ein dünner Film als "dünn" bezeichnet, wenn seine Dicke (bezeichnet als dz) kleiner oder gleich 5 µm (bezeichnet als d0) ist. Eine genauere Definition besagt jedoch, dass ein Film dünn ist, wenn seine Dicke mit der internen Längenskala des Systems vergleichbar oder kleiner ist, die mit den Eigenschaften des Films und seiner Wechselwirkung mit Licht oder anderen Energieformen zusammenhängt.
Visualisierung von Dünnheit:
