Análise nanoestrutural de filmes finos em superfícies

A dispersão de raios X de pequeno ângulo com incidência rasante (GISAXS) é aplicada a camadas superficiais finais que contêm nanopartículas, poros e outras não homogeneidades com dimensões que variam de 1 a 100 nm. A GISAXS é usada para a aquisição de informações sobre tamanho, formato e alinhamento desses recursos em nanoescala. Enquanto a SAXS (dispersão de raios X em pequeno ângulo) é aplicada a nanomateriais em formato líquido ou pulverizado, a GISAXS é aplicada a camadas superficiais em substratos planos. A GISAXS é usada para revelar dimensões e disposições laterais.

GISAXS.jpg

Dispersão de raios X de pequeno ângulo com incidência rasante (GISAXS)

Os nanomateriais de filme fino são uma área de pesquisa ativa em tecnologias de energia, materiais fotovoltaicos, dispositivos semicondutores, setor fotônico, acústica e catálise, que são apenas alguns exemplos. Desde o início dos anos de 1990, houve um crescimento rápido nos métodos sintéticos de filmes finos nanoestruturados. A síntese de filme fino pode ser combinada com métodos litográficos, geralmente para melhorar a organização nas nanoestruturas.

Circuitos integrados:
filmes de sílica porosos costumam ser usados em circuitos integrados nos quais o grau de porosidade serve para controlar as propriedades dielétricas dos capacitores. Esses materiais nanoporosos podem ser sintetizados com o uso de copolímeros anfifílicos em bloco em um processo de gel sol. Com o uso de agentes de direcionamento estrutural, é possível criar conjuntos nanoporosos altamente ordenados.

Dispositivos de memória magnéticos:
Por diversas rotas de processamento diferentes, conjuntos de nanopartículas de metal e óxido de metal são sintetizados para aplicações eletrônicas e magnéticas.

Optoeletrônicos e LEDS:
os métodos de epitaxia avançada de feixe molecular (MBE) e deposição de vapores químicos (CVD) são usados para a produção de pontos quânticos semicondutores e nanofios para aplicações optoeletrônicas.

Catálise:
filmes finos e monocamadas de nanopartículas de metais preciosos podem ser sintetizados com o uso de métodos fásicos de solução e são usados na catálise.
Baterias e sistemas de armazenamento de gás:
a nanoporosidade é explorada para o armazenamento de gases.

Controle de qualidade:
Enquanto a reflectometria é capaz de oferecer informações detalhadas sobre a qualidade das interfaces, a GISAXS é usada para revelar dimensões laterais, incluindo etapas e irregularidades nas interfaces.

Soluções da Malvern Panalytical

Experimentos com GISAXS podem ser realizados no difratômetro multiuso Empyrean. Todas as instruções sobre a implantação da configuração da GISAXS, seu alinhamento e medição estão na documentação do manual de usuário do Empyrean.

Para um experimento que empregue radiação Cu Kα, os dados da GISAXS são coletados em ângulos baixos, como, por exemplo, entre 0 e 3o. Essa faixa é perfeitamente adequada para a geração de imagens 2D com o uso de um detector 55 μm de afastamento PIXcel3D. Medições GISAXS em 2D podem ser feitas com o uso dos detectores PIXcel3D e PIXcel3D 2X2. O plano de fundo extremamente baixo do detector possibilita longos tempos de contagem, além da observação de uma dispersão fraca.

Empyrean

Empyrean

O difratômetro inteligente

Mais detalhes
Medição Determinação de estrutura cristalina, Identificação de fase, Quantificação de fase, Detecção e análise de contaminantes, Tensão residual, Análise de epitaxia, Rugosidade da interface, Análise de textura, Estrutura/imagem 3D, Análise de espaço recíproco
Configuração de Goniômetro Vertical goniometer, Θ-Θ
Faixa de tamanho das partículas: 1 - 100 nm
Tecnologia X-ray Diffraction (XRD)

Empyrean Nano Edition

Empyrean Nano Edition

Plataforma de dispersão de raios X versátil

Mais detalhes
Medição Massa molecular, Forma da partícula, Tamanho da partícula, Surface area, Agregação de proteínas, Estabilidade de proteínas, Identificação de fase, Quantificação de fase, Distribuição de tamanho do poro
Configuração de Goniômetro Vertical goniometer, Θ-Θ
Faixa de tamanho das partículas: 1 - 100 nm
Tecnologia X-ray Diffraction (XRD), X-ray Scattering

Empyrean

Empyrean

O difratômetro inteligente

Empyrean Nano Edition

Empyrean Nano Edition

Plataforma de dispersão de raios X versátil

Mais detalhes Mais detalhes
Medição Determinação de estrutura cristalina, Identificação de fase, Quantificação de fase, Detecção e análise de contaminantes, Tensão residual, Análise de epitaxia, Rugosidade da interface, Análise de textura, Estrutura/imagem 3D, Análise de espaço recíproco Massa molecular, Forma da partícula, Tamanho da partícula, Surface area, Agregação de proteínas, Estabilidade de proteínas, Identificação de fase, Quantificação de fase, Distribuição de tamanho do poro
Configuração de Goniômetro Vertical goniometer, Θ-Θ Vertical goniometer, Θ-Θ
Faixa de tamanho das partículas: 1 - 100 nm 1 - 100 nm
Tecnologia X-ray Diffraction (XRD) X-ray Diffraction (XRD), X-ray Scattering