Reflectometria de raios X (XRR)
Filmes finos, superfícies e interfaces
Aeris encontra a refletometria de raios X: meça filmes finos e a rugosidade da superfície com facilidade. Saiba mais
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A reflectometria de raios X (XRR) é uma técnica analítica que investiga estruturas em camadas finas, superfícies e interfaces com o uso do efeito do reflexo externo total dos raios X.
Compreender a espessura de um filme fino pode fornecer informações essenciais sobre o desempenho de um material. Os óxidos de porta são um componente fundamental no desenvolvimento de semicondutores. Apresentam-se como uma camada fina isolante, normalmente com apenas alguns nanómetros; se forem demasiado finos, pode ocorrer fuga de corrente, levando ao sobreaquecimento. Se forem demasiado espessos, a comutação será mais lenta, conduzindo a um desempenho reduzido. A XRR também pode fornecer informações essenciais ao analisar revestimentos em dispositivos magnéticos, ópticos e de armazenamento de energia, entre outros.
Em experiências de reflectometria, a reflexão de raios X de uma amostra é medida em torno do ângulo crítico, geralmente em incidência rasante.
Abaixo do ângulo crítico de reflexão externa total, os raios X penetram apenas alguns nanómetros na amostra, enquanto acima desse ângulo a profundidade de penetração aumenta rapidamente. Em cada interface onde a densidade eletrónica muda, parte do feixe de raios X é refletida, e a interferência desses feixes parcialmente refletidos cria o padrão de oscilação observado nas experiências de refletividade.
A partir destas curvas, podem ser determinados parâmetros das camadas, como espessura e densidade, bem como a rugosidade da interface e da superfície, independentemente da cristalinidade de cada camada (monocristalina, policristalina ou amorfa).
Figura 1: Ajuste XRR de dados extraídos de uma medição 1D baseada em frames no Aeris, onde a curva azul mostra os dados experimentais e a curva vermelha apresenta o perfil ajustado para uma camada de irídio de 50 nm.
As medições de refletometria podem ser realizadas tanto nos sistemas de DRX Aeris (espessuras de 1 a 200 nm) quanto no Empyrean (espessuras de 1 a 1000 nm).
Os dados de refletometria podem ser analisados com uma variedade de procedimentos automáticos de ajuste, permitindo uma análise rápida e simples no software AMASS.
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