一种通过扫描形貌测量全场实时氧化速率的方法与流程

技术特征：

1.一种通过扫描形貌测量全场实时氧化速率的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)处理试件表面后，在试件表面选定待研究区域并设置预制标记物，其中，预制标记物凸出试件表面，且在目标温度下不发生氧化；

2)在通入保护性气体的条件下，用扫描仪器在目标温度下对包括预制标记物、待研究区域在内的试件表面进行实时原位扫描，并记录扫描范围内初始形貌信息；

3)停止通入保护性气体，试件表面开始氧化，对包括预制标记物、待研究区域在内的试件表面进行实时原位扫描，并记录扫描范围内实时形貌信息；

4)从初始形貌信息中提取出预制标记物的初始高度H₀以及试件表面的待研究区域内任一点的初始高度h₀，从实时形貌信息中提取出预制标记物的实时高度H₁以及待研究区域内任一点的实时高度h₁；

5)利用待研究区域内任一点在初始形貌信息、实时形貌信息中的高度差得到第一高度差值，利用预制标记物在初始形貌信息、实时形貌信息中的高度差得到第二高度差值，计算第一高度差值与第二高度差值的差值，得到待研究区域内一点的氧化膜实时厚度d，并结合时间间隔，得到待研究区域内任一点的实时氧化速率w，进而可得到扫描全场的实时氧化速率，

d＝(h₁-h₀)-(H₁-H₀) 公式1

$w=\frac{\mathrm{\Δ}d}{\mathrm{\Δ}t},$

其中,Δt为时间间隔,Δd为在Δt时间间隔内氧化膜厚度的变化。

2.按照权利要求1所述的一种通过扫描形貌测量全场实时氧化速率的方法，其特征在于：步骤1)中处理试件表面的方式包括在试件表面制备微结构，或打磨抛光。

3.按照权利要求1所述的一种通过扫描形貌测量全场实时氧化速率的方法，其特征在于：步骤1)中的预制标记物设置在待研究区域周围，须保证待研究区域及预制标记物均处于扫描范围内。

4.按照权利要求1所述的一种通过扫描形貌测量全场实时氧化速率的方法，其特征在于：所述预制标记物包括稳定氧化物，以及在目标温度下不发生氧化的物质。

5.按照权利要求1所述的一种通过扫描形貌测量全场实时氧化速率的方法，其特征在于：步骤2)中的保护性气体包括氩气、氮气中至少一种气体。

6.按照权利要求1所述的一种通过扫描形貌测量全场实时氧化速率的方法，其特征在于：步骤2)、步骤3)中的扫描方法包括接触模式探针扫描、敲击模式探针扫描中至少一种扫描方法。

7.按照权利要求1所述的一种通过扫描形貌测量全场实时氧化速率的方法，其特征在于：扫描仪器包括纳米压痕仪。

8.按照权利要求1所述的一种通过扫描形貌测量全场实时氧化速率的方法，其特征在于：步骤2)中的目标温度范围为常温至1000℃。

9.按照权利要求1或3所述的一种通过扫描形貌测量全场实时氧化速率的方法，其特征在于：预制标记物的制备方法包括溅射、光刻、沉积、电镀中至少一种方法。