WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

Заключение 1. Теоретическими и экспериментальными исследованиями установлено, что при оценке параметров рельефа и шероховатости поверхности в нанометровом диапазоне:

- топографические методы при одинаковой информативности и достоверности результатов требуют меньшего количества измерений, чем профильные методы;

- необходимо учитывать рассеяние наноструктурами исследуемой поверхности зондирующего электромагнитного излучения, связанное с явлением дифракции излучения в результате поперечно-электрической (E Oy) и поперечно-магнитной (H Oy) поляризаций оптического излучения, поскольку в общем бюджете неопределенности измерений удельный вес (вклад) источников неопределенности, обусловленных этими факторами, может составлять от 15% до 30%. Большие значения вклада этих источников неопределенности характерны для измерений параметров высот неровностей поверхности в диапазоне от 0,5 нм до 10 нм. Меньшие значения характерны для измерений в диапазоне свыше 10 нм;

- применительно к лазерному автоматизированному интерферометру построены математические модели и выполнено численное моделирование процедуры восстановления рельефа поверхности с учетом рассеяния излучения на изолированных наноразмерных неоднородностях поверхности, а также поверхностях периодического профиля. Результаты моделирования и реальных измерений находятся в хорошем согласии с паспортными данными на аттестованную меру, использованную при экспериментах.

2. При исследовании особенностей алгоритмов обработки интерферограмм, получаемых на лазерном автоматизированном интерферометре методом фазовых шагов, и анализе их чувствительности к влиянию некоторых наиболее значимых источников неопределенности измерений параметров рельефа поверхности установлено, что:

- стандартная неопределенность типа А вычисления фазы, обусловленная флуктуациями интенсивности излучения, зависит от числа шагов и убывает с ростом числа шагов пропорционально 1/ N ;

- неопределенность типа В может быть уменьшена за счет подавления высших гармоник и юстировки фазосдвигающего устройства;

- проведенная модернизация оптико-электронной и программноалгоритмической компонент лазерного интерферометра на основе использования методов фазовых шагов позволила добиться оценки геометрических параметров рельефа поверхности наблюдаемых наноструктур по данным оптической микроскопии с разрешением до /800.

3. Cформированный состав измерительно-калибровочного комплекса на основе интерферометров высокого разрешения, сканирующего зондового микроскопа и набора мер в ранге рабочих эталонов позволяет проводить внутрилабораторные сличения результатов измерений параметров рельефа и шероховатостей в нанометровом поверхностей диапазоне, полученных с использованием различных физических принципов, что позволяет в значительной степени уменьшить неопределенность по типу В.

4. Проведены экспериментальные исследования комплекса с помощью тщательно отобранных мер высоты ступеньки SHS-1,8QC, SHS1800QC, SHS-180QC, подтвердившие, с одной стороны, готовность комплекса к реализации возложенных на него функций, а с другой – высокую точность трех исследованных мер высоты ступеньки, позволившую аттестовать их в качестве рабочих эталонов единицы длины в диапазоне от ~7 до ~800 нм, в свою очередь обеспечивших градуировку линейных вертикальных шкал в наноразмерном диапазоне.

5. Результаты сличений российских и немецких (РТВ) калибровочных возможностей на базе тест-объектов в виде 3Dнаноструктур, состоявших из различных конфигураций трех разных высот, подтвердили возможность использования принадлежащих каждой стране интерференционных микроскопов в качестве исходных средств калибровки в диапазоне высот от ~7 до ~800 нм.

6. Результаты исследований и разработанные методические рекомендации были использованы при выполнении проекта по созданию современного метрологического комплекса и гармонизированной с требованиями международных стандартов нормативно-методической базы для измерений геометрических параметров рельефа и шероховатости поверхности в нанометровом диапазоне. Проект выполняется в рамках реализации мероприятия 3.1 Методической составляющей Федеральной целевой программы «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008-2010гг» и предусматривает создание и ввод в эксплуатацию измерительно – калибровачного комплекса для параметров рельефа и шероховатости поверхности в нанометровом диапазоне, а также комплекса отечественных стандартов в области интерферометрии высокого разрешения, гармонизированных с международными требованиями (ISO/TR 14999-1,2,3).

Таким образом, в диссертационной работе содержится решение задачи, имеющей существенное значение для разработки системы метрологического обеспечения геометрических параметров рельефа и шероховатости поверхности в нанометровом диапазоне методами интерферометрии высокого разрешения применительно к производству прецизионных деталей в наукоемких высокотехнологичных отраслях промышленности, реального сектора экономики и обороны страны.

Основные материалы диссертации приведены в следующих публикациях:

1. Кононогов С.А., Лысенко В.Г., Золотаревский С.Ю. Концепция обеспечения единства координатных измерений геометрических параметров поверхностей сложной формы //Приборы, №3 (93) 2008, стр. 1-11.

2. Золотаревский С.Ю. Опыт NIST по изучению измерительных потребностей современных инновационных технологий //Законодательная и прикладная метрология, №6 2007, стр. 5-7.

3. Вишняков Г.Н., Золотаревский С.Ю., Ломакин А.Г., Левин Г.Г.

Методы автоматизации обработки интерферограмм фазовых объектов //Метрология, №4 2008, стр. 15-25.

4. Левин Г.Г., Золотаревский С.Ю. Количественная фазовая микроскопия на основе принципов интерференционной рефрактометрии // Метрология, №3 2008, стр. 15-21.

5. Золотаревский С.Ю. Интерферометрия формы поверхностей оптических элементов //XVII Конференция «Фотометрия и ее метрологическое обеспечение», ВНИИОФИ, Москва, 2008, стр. 86-87.

6. Золотаревский С.Ю. Интерференционная рефрактометрия параметров и характеристик процессов в жидких конденсированных средах //XVII Конференция «Фотометрия и ее метрологическое обеспечение», ВНИИОФИ, Москва, 2008, стр. 75-77.

7. Золотаревский С.Ю. Использование современных средств микроскопии сверхвысокого разрешения для обеспечения прослеживаемости результатов измерений наношероховатостей поверхностей //XVIII Конференция «Фотометрия и ее метрологическое обеспечение», ВНИИОФИ, Москва, 2009, стр. 199-202.

8. Золотаревский С.Ю. Обеспечение единства измерений линейных размеров и форм поверхностей в нанометровом диапазоне с использованием калиброванных наноструктур //Международная научно-практическая конференция Метрология-2009 COOMET, Беларусь, г. Минск, 2009, стр. 117119.

9. Lyssenko, V., Kononogov, S., Zolotarevskiy, S. Comparison of different methods for 3D measurements of surface roughness etalons., International journal «Avanced Engineering» 3(2009) No.1, ISSN 1846-5900.

10. Левин Г.Г., Илюшин Я.А., Кононогов С.А., Золотаревский С.Ю., Лысенко В.Г. Особенности взаимодействия зондирующего электромагнитного излучения с наноразмерными объектами при формировании интерферограмм // Законодательная и прикладная метрология, №1, 2010г, стр. 23-26.

11. Левин Г.Г., Илюшин Я.А., Кононогов С.А., Золотаревский С.Ю.

Моделирование процессов рассеяния оптического излучения наноразмерными структурами // Метрология, №12, 2009г, стр. 7-14.

12. Левин Г.Г., Илюшин Я.А., Золотаревский С.Ю., Кононогов С.А., Лысенко В.Г. Моделирование процессов рассеяния оптического излучения нанообъектами с конечными диэлектрической проницаемостью и проводимостью // Метрология, №1, 2010г, стр. 10-22.

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.