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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 无机非金属 » 材料测试 » 【请教】薄膜材料的傅里叶红外光谱测试
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ifand

银虫 (小有名气)

[交流] 【请教】薄膜材料的傅里叶红外光谱测试

请教:
  在单晶硅基板上镀膜，采用常规方法测FTIR透射谱时，透过率数据超过100%，测试的老师说数据有问题，但问题在那里，不清楚，可能缺少某个附件。
  请问有谁测过薄膜材料的FTIR图？能不能用常规方法测试？
  我测试时的具体步骤如下：
  （1）测试空白单晶Si基片，做背底
  （2）测试薄膜材料


   期待答复
   不胜感激！！！

[ Last edited by 江南豪情 on 2008-11-26 at 13:13 ]
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1楼 2008-11-24 20:41:47
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freyalovers

银虫 (小有名气)

很简单

你测试的时候选取的背景样品出问题了。

原来的问题：

你原先测量的时候最终测量的透过率是实际是样品的透过率和硅片透过率的比值，只要样品的透过率比硅片高，测量的透过率超过100%是很正常的。也就是说你测量的时候方法是不正确的。

改进方案：
一般来说，薄膜的透过率指的是以空气作为背景时测量得到的透过率。如果说要测量薄膜的透过率，你可以先不放样品，以空气作为空白样品测量背景（测量的时候注意选择水和二氧化碳校正），之后再放上样品测量，这样就没有任何的问题了。
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2楼2008-11-25 20:07:08
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cord

铁杆木虫 (著名写手)
提个建议
薄膜的透过率是相对于所用衬底的，而不是以空气作为背景
样品总要或多或少的吸收，样品和硅衬底的透过率怎么会比硅衬底本身的透过率高呢？
建议拿标准样品确定测试设备先，再找其它原因。
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3楼2008-11-26 00:31:00
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freyalovers

银虫 (小有名气)

回复2楼

在分析化学中，样品的透过率需要有一个标准样品作为参考。但是在一个衬底上镀膜之后，测量镀膜衬底的透过率时则不能再根据分析化学中的方法了，因为现在需要按照薄膜光学的测量和计算过程进行分析，在薄膜光学体系中，透过率指对空气的透过率(n=1HE)。如果有条件的话，可以参考一下薄膜光学测量方面的书籍，比方说浙江大学刘旭老师编著的《现代光学薄膜技术》。
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4楼2008-11-26 10:36:20
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ifand

银虫 (小有名气)
谢谢答复
  今天又去测了2个样，分别以空气和空白Si基片作为背底。
  以空气为背底的样品，透过率低于40%，谱带强度较弱。
  以空白Si基片为背底的样品，透过率高于100%，谱带强度较强。
  
  Si基底单面抛光，反射率应该比较高，我想对测试结果影响较大。
  
  至于，镀膜之后的样品应如何测试，还是不是很清楚
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5楼2008-11-26 21:41:22
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cord

铁杆木虫 (著名写手)
你说得这种是镀膜之后膜和衬底一起的透过率，而不是所镀膜本身的透过率
我觉得任何一本书或者学科都不会把膜的透露率等同于膜和衬底的共同透过率或者是衬底本身的透过率，除非书或者讲授者的错误。

你的回答中有偷换概念的问题

样品的透过率＝所镀膜的透过率，要除去衬底的吸收等

镀膜“衬底”的透过率＝衬底的透过率，没有计算膜的吸收
引用回帖:
Originally posted by freyalovers at 2008-11-26 10:36:
在分析化学中，样品的透过率需要有一个标准样品作为参考。但是在一个衬底上镀膜之后，测量镀膜衬底的透过率时则不能再根据分析化学中的方法了，因为现在需要按照薄膜光学的测量和计算过程进行分析，在薄膜光学体系 ...

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6楼2008-11-26 23:53:12
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cord

铁杆木虫 (著名写手)
以空气为参考的测试
测试的是膜的衬底的共有透过率，硅衬底吸收很强，随意透过率很低
以空白Si基片为参考的测试
测试的是所镀膜本身的透过率
透过率高于100％有以下几个方面：
1） 所镀的膜的厚度在减反的范围，也就是膜有增透的功能
      2K×膜厚＝（2k＋1）×半个波长， K是整数
   提高膜的厚度，一般做FTIR膜的厚度要大于1微米，所得到的数据比较准确
2）所用的参考基片跟用于镀膜的不是同一个基片
   尽量使用同一个硅元上的基片做参考基片和镀膜衬底，最好是用同一个基片，这样获得的数据更准确些
3） 膜与硅衬底发生反应，改变了衬底本身的属性，这个可能性很小
4） 测试的设备本身有问题
引用回帖:
Originally posted by ifand at 2008-11-26 21:41:
谢谢答复
  今天又去测了2个样，分别以空气和空白Si基片作为背底。
  以空气为背底的样品，透过率低于40%，谱带强度较弱。
  以空白Si基片为背底的样品，透过率高于100%，谱带强度较强。
  
  Si基底单面抛 ...

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7楼2008-11-27 00:02:54
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ifand

银虫 (小有名气)
谢谢！以前做过一段时间的光学薄膜，你说的有道理！
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8楼2008-12-06 15:23:57
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S071239

银虫 (初入文坛)

溴化钾单晶盐替代单晶硅是否可行

我做的红外测试目前还是没有出现过透过率超过100%的，以前用了溴化钾压延法测试了。由于这种方式不好进行归一化处理，所以后来在溴化钾单晶盐片上进行了镀膜，然后才去进行测试。效果还是比较的理想的哈，我也分别用过单晶盐和空气作背景进行测试，发现结果基本是一样的。
      至于透过率超过100%的问题确实也是很不解的，我在测试时，采集背景之后再采集样品的红外谱的，所以我一直认为在采集样品后的红外谱是已经扣除背景的了。由于溴化钾对红外的吸收高达99%以上，可以近似看成是透明的，在其上镀上膜测试红外吸收率应该低于100%的，将其转换成透过率应该也是低于100%的。
     我觉得这种方法可以尝试一下。
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9楼2009-01-21 23:36:50
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