纳米级精度：数字全息与散斑干涉法测量微系统平面变形

本文探讨了在微系统质量检验中，测量平面内变形的重要性，特别是在机械、热或电荷负载作用下。微系统可靠性是一项关键指标，精确测量这些微小结构的位移或形变对于确保其性能至关重要。文章着重介绍了数字全息干涉法（Digital Holography）和散斑干涉技术（Speckle Interferometry）在这一领域的应用，这两种方法能够提供纳米级的测量精度。 数字全息是一种利用激光干涉原理记录并重建物体三维形状的方法，通过捕捉微系统表面的光场变化，可以推断出表面形变。它特别适合于非接触式测量，避免了直接接触带来的潜在损伤，并能提供高分辨率的数据。这种方法的优势在于可以实现对微小结构的无损检测，有助于早期发现和预防可能的失效模式。 散斑干涉则是基于光波的随机相位效应，当光线穿过微系统的微小结构时，会形成特定的干涉图案，即散斑。通过对散斑图样的分析，科学家可以解析出微系统的表面形变。相较于传统的干涉仪，散斑干涉更易于实现，设备成本相对较低，且操作简单，但可能对光源的稳定性要求较高。 然而，尽管这些技术具有很高的测量精度，但在实际应用中，测量不确定性是必须考虑的因素。这包括但不限于光源波动性、环境温度变化、干涉条纹的解析度限制以及数据处理中的误差等。论文作者详细阐述了这些不确定性来源，并提供了如何减小误差、提高测量准确性的策略。 这篇邀请论文为微系统工程师和质量控制专家提供了一种有效的方法来评估和控制微小结构在正常使用条件下的变形，这对于微电子、生物医学和精密工程等领域的发展具有重要意义。随着微型化趋势的持续，数字全息和散斑干涉技术将在未来的微系统质量控制中发挥越来越重要的作用。