激光共聚焦显微镜在材料领域的5个应用案例分享

应用案例1：金属腐蚀与磨损分析。激光共聚焦显微镜通过对金属表面共聚焦扫描以及三维形貌的重建，自动完成表面磨损坑的提取，并实现尺寸分析和统计，得到磨损坑的体积和面积，也可以直接在三维图中提取待测位置的剖面线，计算磨损坑的横截面积和深度等信息。这对于金属表面大量腐蚀坑或磨损坑的评估以及耐磨材料的磨损性能评价，会起到事半功倍的效果。

应用案例2：样品表面粗糙度的评价。在对材料进行粗糙度分析时，无论是选择原子力显微镜还是台阶仪，分辨率、扫描范围以及扫描速度均无法同时兼顾。激光共聚焦显微镜可以在保证分辨率的同时完成高通量的扫描，并且由于是通过正置显微镜对表面进行非接触式扫描，样品即放即扫，操作简便。例如对合金钢样品表面不同区域进行粗糙度评价，去除样品本身形状的影响后，得到凹坑底部的粗糙度要小于表层。

应用案例3：MEMS图案三维分析。通过激光共聚焦显微镜实现对MEMS不同位置的三维成像和尺寸分析，得到台阶的高度变化、*大深度和平均深度。

应用案例4：深硅刻蚀深槽的研究分析。对于深宽比较大的深槽，例如刻蚀宽度3.734μm，刻蚀深度163.905μm，深宽比大于50:1，刻蚀坑顶部残胶的开口宽度较窄，中段宽度变大，这增加了入射光返回到探测器中的难度。激光共聚焦显微镜探测器灵敏、激光功率大，可以照射到深槽底部，由于表面和深槽底部的信号强弱差异，就会得到表面和底部两个不同的光强值信息，通过软件的计算就可以测得槽深，而不需要借助复杂的裂片制样和扫描电镜观察。

应用案例5：地质油气中孔隙和包裹体占比分析。在荧光模式下，利用不同组分的荧光特性，区分孔隙（绿色）和包裹体（红色），并得到各组分占比——包裹体孔隙比23%，包裹体与总体积比1.83%。