Dispersión de rayos X con ángulo reducido e incidencia por roce (GISAXS)

Los nanomateriales de película delgada son un área de investigación activa en tecnologías de energía, materiales fotovoltaicos, dispositivos semiconductores, fotónica, acústica y catálisis, por nombrar algunos. Desde comienzos de la década de 1990, se ha producido un aumento rápido de los métodos de síntesis de películas delgadas nanoestructuradas. La síntesis de película fina se puede combinar con métodos litográficos, a menudo, para mejorar el orden en las nanoestructuras.

Circuitos integrados:
A menudo, las películas porosas de sílice se utilizan en circuitos integrados en los que el grado de porosidad se utiliza para controlar las properidades dieléctricas de los condensadores. Estos materiales nanoporosos se pueden sintetizar mediante copolímeros de bloque anfifílico en proceso sol-gel. Con el uso de agentes de dirección estructurales, se pueden crear matrices nanoporosas altamente ordenadas.

Dispositivos de memoria magnéticos:
Mediante una serie de diferentes rutas de procesamiento, las matrices de nanopartículas de metal y de óxido metálico se sintetizan para aplicaciones electrónicas y magnéticas.

Optoelectrónica y LED:
Los métodos avanzados de epitaxia por haces moleculares (MBE, del inglés “Molecular Beam Epitaxy”) y deposición de vapor química (CVD, del inglés “Chemical Vapour Deposition”) se utilizan para producir puntos cuánticos semiconductores y nanocables para aplicaciones optoelectrónicas.

Catálisis:
Se pueden sintetizar películas finas y monocapas de nanopartículas de metales preciosos utilizando métodos de fase de solución y se utilizan en catálisis.
Baterías y sistemas de almacenamiento de gas:
La nanoporosidad se usa para el almacenamiento de gases.

Control de calidad:
Mientras que la reflectometría puede proporcionar información detallada en profundidad de la calidad de las interfaces, GISAXS se utiliza para revelar las dimensiones laterales, incluidos los pasos interfaciales y las irregularidades.

Los experimentos de GISAXS se pueden realizar en el difractómetro multipropósito Empyrean. Las instrucciones completas para la implementación de la configuración de GISAXS, la alineación y la medición de GISAXS se proporcionan en la documentación de la guía del usuario de Empyrean.

Para un experimento que emplea radiación de Cu Kα, los datos de GISAXS se recopilan en ángulos bajos, por ejemplo, en el rango de 0-3^o. Este rango es ideal para imágenes 2D mediante el detector PIXcel^3D de distancia de 55 μm. Las mediciones 2D de GISAXS se pueden realizar mediante el detector PIXcel^3D y el detector de 2 x 2 PIXcel^3D. El fondo del detector sumamente bajo permite tiempos de conteo largos, lo que facilita la observación de dispersión débil.