技术资料
KLA Instruments的产品广泛用于各种工业和学术领域产生有价值的量测数据。我们鼓励客户和应用工程师通过应用笔记和技术论文，共享他们的知识和专长。通过研究各种材料，深入了解不同的产品及其性能。
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KLA Instruments 光学轮廓仪采用多种物镜，具体取决于系统配置和应用。本应用说明讨论了不同的物镜类型以及影响放大倍率和分辨率的各种因素。
Zeta-20 光学轮廓仪提供了一种快速、无损的方法来测量高深宽比沟道的轮廓和深度，以表征反应离子蚀刻 (RIE) 的滞后效应。
Zeta系列光学轮廓仪使用无损和高效率的量测技术对高深宽比结构（例如HEMT通孔）进行精确测量和自动分析。
The Zeta™ 光学轮廓仪的优点在于能够提供均匀的横向分辨率，而不会接触潜在的精细表面特征。KLA Instruments 的专利ZDot™ 技术采用结构化光源技术，以提高Zeta光学显微镜物镜的垂直分辨率。本应用说明讨论了ZDot技术及其使用和应用。
作者：Diane Hickey-Davis 博士 出版物：商业微型制造国际第9卷第3期
作者：Diane Hickey-Davis博士，Ian Holton博士 出版物：商业微型制造国际第9卷第1期
作者：Ian Holton博士 出版物：商业微型制造国际第6卷第1期
作者：Vamsi Velidandla等人。出版物：第37届IEEE光伏专家会议（2011年）
作者：Nelluri Srinivas等人。出版物：《南亚工程和技术杂志》，第1卷,第1期（2015年） 41-45
作者：Vamsi Velidandla等人。出版物：第37届IEEE光伏专家会议（2011年）
采用 ZDot™️️️ 技术的 Zeta-20 光学轮廓仪用于测量开放通道和封闭通道微流体装置，包括通道内的台阶高度和表面粗糙度。
Zeta™三维(3D)光学轮廓仪用于测量N95面罩、LED设备的蓝宝石晶片和多孔载台的表面粗糙度。还包括Zeta测量技术概览。
KLA Instruments™ Tencor® P系列探针式轮廓仪提供用于自动表面分析的图形识别功能。本应用说明介绍了图形识别及其在Tencor P-7、P-17、P-170和HRP-260轮廓仪自动样品对齐中的用途。
使用Tencor®P-7、P-17和P-170以及 HRP®-260表面轮廓仪时，用户设置扫描配方，其中包括各种3D表面量测参数的计算，包括表面粗糙度。本应用说明提供了有关用于生成参数值的方程的数学详细说明。
使用Tencor®P-7、P-17和P-170以及HRP®-260表面轮廓仪时，用户设置扫描配方，其中包括各种2D表面量测参数的计算，包括表面粗糙度。本应用说明提供了有关用于生成参数值的方程的数学详细说明。
对于 Tencor® 和 P 系列探针式轮廓仪，可以在薄膜沉积之前和之后进行全直径轮廓测量，以计算诱导薄膜应力。还包括硬件和软件使用建议。
本应用说明讨论了特定于 KLA Instruments 探针式轮廓仪的组件和技术，包括表面形貌测量、力的控制、扫描机制、探针类型和尺寸以及探针测量轮廓的应用。
多台阶分析是一种新的自动化算法，可自动测量台阶高度/沟槽深度的多达30个特征（包括自动光标放置）。与以前的手动方法相比，这种功能可显著改善分析数据的时间，并消除测量的变化误差。
表面形貌传感器是探针测量头的一部分，用于跟踪测量样品的表面。三种主要的传感器类型是LVDT、光学杠杆和LVDC，本应用说明讨论了每种类型的设计。
通过对二次离子质谱（SIMS）中电子束轰击产生的凹陷深度的测量来确定杂质的浓度。本应用说明目标是提供方法以使用探针式轮廓仪准确测量二次离子质谱（SIMS）造成的较浅凹陷的深度。
KLA Instruments™探针式轮廓仪可能与不同探针一起使用，以优化特定应用的测量。KKLA轮廓仪，包括Alpha-Step® D系列、Tencor®P系列和高分辨率轮廓仪(HRP®)系列，都采用了相同的探针设计。本应用说明讨论了可用于探针式轮廓仪的各种类型的探针，以及供他们使用的典型应用。
KLA Instruments的探针式轮廓仪配备先进的2D/3D表面分析软件，可提供对轮廓仪测量数据的更深刻的见解。Apex软件包括二维(2D)剖面和三维(3D)表面形貌的数据处理、分析、可视化和报告功能。
选择压头几何形状和推荐应用的准则，包括玻氏、维氏、立方角、圆锥和球形压头。
电池是广泛使用的电源。电池失效和退化的内在机理影响着电池性能，这取决于组成材料的电化学和纳米力学相互作用。纳米压痕技术可以在微米量级上进行电池研究。
使用KLA Instruments的T150 UTM拉伸试验机定量测试三种不同类型的蜘蛛丝的纳米力学性能。连续动态分析（CDA）选项直接测量了实验中蜘蛛丝不同状态下的刚度，以此确定储存模量、损耗模量和在不同加载频率下的复模量。
使用NanoFlip纳米压痕系统在SEM电镜腔内进行玻璃微球压缩实验。在20%的弹性应变下，所测得的杨氏模量与预期的钠钙玻璃模量范围高度吻合。SEM图像也进一步证明了测试结果，且其显示了微球的塑性屈服和断裂。
将层状共晶合金定向凝固形成硅化铬Cr3Si和富铬固体的微观结构。Nano Indenter® G200配有NanoVision、动态接触模块（DCM）和连续刚度测量（CSM）选件，用于生成多相材料的压痕硬度和杨氏模量的纳米压痕表面图。
Nano Indenter® G200与动态接触模块（DCM）传感器和NanoVision选件搭配使用，用于对干燥和水合内皮细胞进行纳米机械测试。还能生成了高分辨率NanoVision图像比较水合前后的细胞。
NanoVision与KLA G200和G200X纳米压痕仪搭配使用，以生成高分辨率纳米压痕图像，通过检查残留压痕形貌，获取到相应的堆积量、变形体积和断裂韧性等材料特性的量化分析。
Nano Indenter® G200可与激光加热压头和高温样品台搭配使用，在精确控制的温度下进行纳米力学测试和材料表征。许多样品材料均显示了与温度相关的数据。
Al1100的纳米压痕蠕变测量是使用KLA InSEM® HT纳米压痕仪进行的，它可以在维持等温的测试条件下加热独立的压头和样品。结果表明，纳米压痕测量可以产生与传统蠕变测试高度一致的单轴蠕变特性。
使用带有激光加热选件的Nano Indenter® G200研究单晶硅（SC-Si）的脆性到韧性转变（BDT）。通过比较温度高达500°C的纳米压痕加载-卸载曲线，来表征塑性转变和蠕变行为。
使用“生物材料的复杂剪切模量”测试方法，KLA纳米压痕仪可对食用明胶进行纳米压痕测试。其中讨论了理论、样品制备和测量技术。
KLA开发的技术可用于在KLA Nano Indenter® G200上使用动态纳米压痕，测量人造组织样品的存储模量和损耗模量。使用连续刚度测量（CSM）选项进行测试，该选项可以进行特定频率的动态纳米压痕，与传统的块体DMA分析相比，它为材料表征提供了更好的空间分辨率。
仪器化纳米压痕可用于测量单个骨单位的骨弹性和强度。通过分析随压入深度连续变化的接触刚度，来进行弹性模量和纳米压痕硬度测试。
KLA Nano Indenter®系统与ProbeDMA™纳米压痕技术搭配使用可以分析两个基于MEMS的汽车压力传感器的硅胶涂层。ProbeDMA利用连续刚度测量（CSM），为两个传感器提供DMA（存储）模量和接触刚度的定量结果。
Nano Indenter® G200可用于通过测量随穿透深度而变化的压痕硬度研究带电铁颗粒和质子对辐照HCM12A钢体的层损伤程度。
KLA Nano Indenter® G200和iMicro纳米压痕仪可用于检测NbC、蓝宝石、VC、TiC、ZrC、WC、硼硅酸盐玻璃和有机玻璃（PMMA）的断裂韧性(Kc)所需的各种载荷。G200 NanoVision样品台上的刚度成像技术能够捕获细裂纹的全长，并以最准确的精度测量Kc。
Nano Indenter® G200可与快速压痕测试以及激光加热压头和样品台选件搭配使用，用于在20°C至250°C的温度下对普通硅酸盐水泥(OPC)浆料进行弹性模量和压痕硬度测试。
利用加热样品台、连续刚度测量（CSM）选项和“薄膜动态CSR”测试方法的KLA纳米压痕仪，可用于测量熔融石英基片上光学涂层的杨氏模量和压痕硬度。比较了两种光学涂层在22°C、150°C和300°C下的结果。
KLA Nano Indenter® G200可用于M42裸钢及其TiN涂层的材料表征。纳米压痕测试包括ISO 14577半静态测试和连续刚度测量（CSM）测试。
KLA InSEM® HT高温纳米压痕仪可用于钢材质上物理气相沉积(PVD) ZrN涂层的材料表征。NanoBlitz 3D可用于比较400°C和660°C的硬质涂层模量和硬度图。
纳米压痕仪可用于测量Fe14Cr的近表面压痕硬度。辐照和对照Fe14Cr均使用iMicro纳米压痕测试方法“高级动态E和H”进行分析，以生成杨氏模量和维氏硬度的连续测量值。
KLA纳米压痕仪可用于对安装在冷室内的SBR进行局部动态机械分析(DMA)测试。ProbeDMA™纳米压痕测试方法可测量特定频率的粘弹性材料特性，并在此用于比较随温度和频率的变化的SBR储能模量。
使用动态仪器化压痕测量生理条件下软质生物组织的复剪切模量。结合连续刚度法（CSM）和样品加热台选项，测量肌肉组织的复剪切模量，并证明了其各向异性。
使用KLA纳米压痕仪的连续刚度测量（CSM）选项，对三种溶胶-凝胶涂层的杨氏模量和纳米压痕硬度进行测量。并进行了划痕实验以评估涂层的附着力。 对于膜基结合失效的情况，使用NanoSuite Explorer识别失效时的临界载荷。
基于连续刚度测量（CSM）技术，对橡胶轮胎的横截面进行微区探针动态力学分析（ProbeDMA™）测试。对横截面上不同材料与机构的局部储存模量和损耗模量进行了比较。
使用KLA T150 UTM 微纳拉伸试验机，表征柔性电子器件在弯曲下的失效机理。测试样品为溅射在聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 衬底上的脆性氧化铟锡 (ITO) 薄膜，测试获得了其纳米压痕硬度、杨氏模量、弯曲应力/应变曲线和动态刚度/应变曲线。
T150 UTM 工作在微纳拉伸试验机模式，对玄武岩玻璃纤维、钨纤维和聚丙烯纤维进行材料表征，直至将纤维拉伸至断裂失效。
使用T150 UTM 微纳拉伸试验机的连续动态分析 (CDA) 选项，能够轻松获得样品动态力学特性随应变状态的变化，其通过在名义载荷上叠加高频振荡力以实现这一功能。本文讨论了该技术的特征和优势，以及其在材料表征中的应用。
KLA Instruments的多款Nano Indenter®系统都具有测量机电特性的能力。本文讨论了使用I-V选项研究热解碳（PyC）。
使用KLA纳米压痕仪的NanoBlitz 3D选项，对Scalmalloy进行纳米压痕硬度测试。Scalmalloy是一种专为激光粉床增材制造而设计的商用铝合金。Scalmalloy横截面的NanoBlitz 3D力学性能图谱，清楚地展示了金属3D打印逐层进行的工艺特点，并识别出硬度的双峰分布和模量的高斯分布。
为了在给定置信水平下达到给定差异的灵敏度，学生T检验以一种特殊方式用于预测必须进行的观察次数N。关于纳米压痕，该分析介绍了KLA Nano Indenter® G200的快捷测试选项所提供的超快速测试的好处，可显著提高对明显差异的灵敏度。
根据ISO 14577-1使用KLA iNano®纳米压痕仪测试了十种不同的材料，其中包括聚合物、金属、玻璃和单晶。测量杨氏模量值的相同测试方法，还可自动确定仪器化的纳米压痕硬度和转换后的维氏硬度值(VHN)。
使用带有CSM和Survey scanning选件的KLA Nano Indenter G200X可分析暴露于UVC的N95呼吸器过滤纤维的纳米机械特性和形貌特性，并通过Zeta™-20光学轮廓仪表征和测量形貌。G200X NanoVision扫描图像与纳米压痕定位功能相结合可对单根纤维进行杨氏模量和纳米压痕硬度测试。
KLA Nano Indenter®与NanoBlitz 3D高速成像搭配使用，对涂层和热循环热障涂层(TBC)的粘合层、顶涂层和界面区域进行弹性模量和纳米硬度测试。在微米长度尺度上，甚至在TBC各层之间的界面和多孔顶涂层中，微观结构和局部纳米机械特性之间都发现了极好的相关性。
使用ISO 14577标准纳米压痕法以及负载因子递减，测量低介电常数(low k)薄膜的界面粘附能。载荷-位移曲线分析确定了薄膜/基片界面处裂纹萌生/分层时的载荷，以及在临界载荷附近纳米压痕过程中耗散的能量。
使用Nano Indentersup>®G200X系统对铝、铁、不锈钢和工业纯镁进行冲击纳米压痕测试。使用ISO 14577测试方法和恒定负载和保持(CLH)测试，对这些材料随应变率而变化的硬度测试进行了比较。
使用标准的测试方法“Flat Punch on Metals for Stress-Strain”，iMicro纳米压痕仪测试获得了商用纯钛的应力-应变曲线。平压头在这一测试中优于更广泛使用的球形压头，因为在整个纳米压痕测试中，其与样品的接触面积及其作用的材料体量均保持不变。
本文由Warren C. Oliver与合作者共同发表在Materials and Desigh杂志上，针对多相合金和小体量材料，使用NanoBlitz 3D快速纳米力学性能成像研究其局域力学性能分布。通过大量的纳米压痕实验和有限元模拟，以确定防止相邻压痕相互作用所需的压痕之间的最小间距。
本文由Warren C. Oliver合著，最初发表在《材料与设计》上，讨论了应用于热障涂层（TBC）的高速纳米压痕成像。使用NanoBlitz 3D进行了大量的纳米压痕测试，获得TBCs在原始状态下和热循环后的状态下，黏合层、表面层和两者界面区域的压痕硬度和弹性模量的空间分布。将得到的力学性能空间分布图与相应的微结构进行比对，以研究两者的相关性。
配备动态接触模块（DCM）、NanoVision和连续刚度测量（CSM）选件的Nano Indenter® G200系统，可用于对硅衬底上的纳米多孔低介电常数 (low k) 薄膜进行材料表征。动态成像和刚度成像可测量裂缝长度，确定低介电常数 (low k) 薄膜的断裂韧性和失效“特征”。
Nano Indenter® G200用于确定硅衬底上十个旋涂低介电常数 (low k) 薄膜的划痕和磨损特性。执行斜坡载荷划痕测试，在划痕测试前后收集涂层表面的单线扫描，以确定残余形变。NanoVision样品台用于为纳米压痕测试提供高分辨率定位功能。
Express Test是KLA纳米压痕仪提供的一种快速纳米力学测试方法，其能够获得样品纳米力学特性（例如杨氏模量和硬度）的直方统计图和3D分布图，且测试中的热漂移可忽略不计。
本文讨论了纳米压痕测试中的连续刚度测量(CSM)，在必须考虑动态效应（例如应变速率和激励频率）的应用中，其可以发挥重要的作用。将CSM选项应用到材料表征中，研究者能够有效区分载荷-位移曲线里所关心的特定动态分量和其它分量。
仪器化压痕测试（IIT）或深度传感压痕(DSI)已成为纳米力学测试和材料表征的首选技术。本文讨论了Oliver-Pharr测试方法、理论和数据分析，并基于此获得杨氏模量、硬度、复模量、蠕变应力指数和断裂韧性。
通过仪器化压痕测试（IIT），测量硅上的镍薄膜和铜薄膜的应变速率敏感因子(SRS)。同时，使用连续刚度测量（CSM）功能，获得样品压痕硬度和弹性模量随压入深度的连续变化曲线。
通过纳米压痕硬度测试，分析沉积在两种衬底上的超薄金膜在真空退火前后的性能。NanoBlitz 3D和Express Test的测试结果显示，金薄膜的压痕硬度显著降低。