[发明专利]一种利用显微镜测量自撑膜的弹性变形量的方法

摘要

一种利用显微镜测量自撑膜弹性变形量的方法，属于薄膜性能测量领域。其特征在于以下步骤：(1)选择基片材料，并在其上制作有机膜；(2)在有机膜材料上面制作金属膜层以及光栅做为标记图形；(3)于基片另一面进行湿法腐蚀，仅留下有机薄膜与金属膜层作为自撑膜，将标记图形保留在自撑膜区域；(4)将(3)所得结构安装在一个腔体内，构成一个密封压力腔；(5)将压力腔放在显微镜载物台上，改变腔体压力，薄膜变形，目镜观察到的标记图形清晰度改变，调节物镜焦距，并通过电感测位仪测量载物台的移动量，由此得薄膜形变量。该方法设备简易、操作简单，对于自撑膜以及其他类型薄膜的形变量测量都具有适用性和实用性。

主权项

一种利用显微镜测量自撑膜的弹性变形量的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)首先选择基片材料，清洗基片材料的抛光面，在所述基片材料的抛光面上旋涂有机材料薄膜，所述有机材料薄膜厚度范围为0.6微米到0.8微米；(2)在所述有机膜材料薄膜上面溅射或者蒸镀金属膜层，并通过刻蚀工艺在金属膜层上面制作周期为400～800nm的光栅图形作为标记图形；(3)将步骤(2)得到的结构放入聚四氟乙烯制作的夹具中，该夹具可以将基片材料某一面的部分区域暴露在空气中而其它部分密封，将这两部分区域分别命名为暴露区域和被保护区域，由于聚四氟乙烯可以抗强酸强碱的腐蚀故可以仅对暴露区域进行湿法腐蚀；调整标记图形的位置，使其背面位于暴露区域；(4)使用氢氟酸混合液将步骤(3)中暴露区域的基片材料腐蚀掉，该区域的仅留下有机材料薄膜与金属膜层作为自撑膜结构，而被保护区域的基片及有机膜材料薄膜和金属膜层均保留；(5)将步骤(4)形成的结构安装在金属夹具上，该金属夹具具有比自撑膜结构略大的窗口，调节自撑膜结构位置与窗口重合；(6)将步骤(5)中所述金属夹具固定在一个同样材料的腔体上，并构成一个密封压力腔，该密封压力腔腔体可以承受一定的空气压力；(7)将步骤(6)得到的密封压力腔放在显微镜载物台上，通过显微镜目镜或者CCD采集图像调节焦距，得到步骤(2)中标记图形的清晰像；(8)调节密封压力腔内输入惰性气体量从而改变腔体压力，压力变化情况由连接在密封压力腔腔壁上的压力表进行读出；有机材料薄膜发生形变，观察到的标记图形清晰度改变，重新调节物镜焦距获得清晰像，并通过电感测位仪测量载物台的移动量，由此得到有机材料薄膜的形变量与密封压力腔内气压的关系。