Handbuch zur industriellen Bildverarbeitung
(Fraunhofer Vision Leitfaden-Reihe Band 17)
Beitrag 2.11: Charakterisierung von Mikro- und Nanostrukturen
mit Streulichtverfahren
Autor: Sven Schröder, Fraunhofer IOF
Handbuch zur industriellen Bildverarbeitung
(Fraunhofer Vision Leitfaden-Reihe Band 17)
Autor: Sven Schröder, Fraunhofer IOF
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Die anwendungsrelevante Charakterisierung von Oberflächenstrukturen stellt eine komplexe Aufgabenstellung dar. Dies gilt insbesondere, da die zu erfassenden Merkmale in der Regel mit funktionalen Eigenschaften verknüpft werden sollen. Da reale Oberflächen stets verschiedenste Strukturanteile aufweisen, deren Ausdehnungen sich sowohl vertikal als auch lateral über viele Größenordnungen vom Nanometer- bis in den Mikrometerbereich erstrecken, sind zunächst Überlegungen zu den tatsächlich funktionsrelevanten Strukturkomponenten erforderlich. Darüber hinaus sollte der mögliche Einfluss von Inhomogenitäten, lokalen Defekten und Anisotropien betrachtet werden.
Übliche Anforderungen der Praxis an aussagekräftige Charakterisierungsverfahren lauten:
Diese Forderungen sind nur schwer miteinander zu vereinbaren und widersprechen sich teilweise sogar. Insbesondere die Forderung nach hoher lateraler Auflösung zieht zwangsläufig einen Verlust an Information über die Homogenität der Oberfläche über größere Bereiche nach sich. Es hat sich gezeigt, dass die Kombination verschiedener Verfahren wie Weißlichtinterferometrie (WLI), konfokaler Mikroskopie, Rasterkraftmikroskopie (AFM) sowie in zunehmendem Maße auch Streulichtverfahren eine sowohl umfassende als auch einfache und nachvollziehbare Rauheitsanalyse ermöglicht. Ein Schlüssel zum tieferen Verständnis von Rauheitseigenschaften und Messverfahren ist die Verwendung der Leistungsspektraldichtefunktion PSD (Power Spectral Density).
Den vollständigen Beitrag können Sie im »Handbuch zur industriellen Bildverarbeitung« (Leitfaden 17) nachlesen.