Análisis nanoestructural de películas delgadas y sobre superficies

La dispersión de rayos X con ángulo reducido e incidencia por roce (GISAXS) se aplica a capas de superficie delgadas que contienen nanopartículas, poros y otras heterogeneidades con dimensiones en el rango de entre 1 nm y 100 nm. La GISAXS se utiliza para obtener información acerca del tamaño, la forma y la alineación de estas características de nanoescala. Si bien la SAXS (dispersión de rayos X con ángulo reducido) se aplica a nanomateriales en forma de polvo o líquido, la GISAXS se aplica a capas de superficie en sustratos planos. La GISAXS se utiliza para revelar dimensiones laterales y disposiciones.

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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 los 90, se ha producido un aumento rápido de los métodos de síntesis de películas delgadas nanoestructuradas. La síntesis de película delgada se puede combinar con métodos litográficos, generalmente, para mejorar el ordenamiento de nanoestructuras.

Circuitos integrados:
A menudo, se utilizan películas de silicio poroso en circuitos integrados en que el grado de porosidad se emplea para controlar las propiedades dieléctricas de los capacitadores. Estos materiales nanoporosos se pueden sintetizar mediante copolímeros de bloque anfifílico en proceso sol-gel. Mediante agentes direccionadores estructurales, se puede crear una matriz nanoporosa muy ordenada.

Dispositivos de memoria magnética:
Mediante una cantidad de vías de procesamiento distintas, se sintetizan matrices de nanopartículas de metal y de óxido de metal para aplicaciones electrónicas y magnéticas.

Optoelectrónica y LED:
Los métodos avanzados de epitaxia de haces moleculares (MBE) y de deposición de vapor químico (CVD) se utilizan para producir puntos cuánticos y nanocables semiconductores para aplicaciones optoelectrónicas.

Catálisis:
Las películas delgadas y las monocapas de nanopartículas de metales preciosos se pueden sintetizar mediante métodos de fase de solución y se utilizan en catálisis.
Sistemas de almacenamiento de gases y baterías:
La nanoporosidad se explota para el almacenamiento de gases.

Control de calidad:
Mientras la reflectometría puede proporcionar información detallada de la profundidad en materia de calidad de interfaces, la GISAXS se utiliza para revelar dimensiones laterales, lo que incluye irregularidades y etapas interfaciales.

Soluciones de Malvern Panalytical

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

Para un experimento que utilice radiación Cu Kα, los datos de GISAXS se recopilan en ángulos bajos, por ejemplo, en el rango de entre 0 y 3o. Este rango es ideal para imágenes 2D mediante el detector PIXcel3D de distancia de 55 μm. Las mediciones 2D de GISAXS se pueden realizar mediante el detector PIXcel3D y el detector de 2 x 2 PIXcel3D. El fondo del detector sumamente bajo permite tiempos de conteo largos, lo que facilita la observación de dispersión débil.

Empyrean

Empyrean

El difractómetro inteligente

Más detalles
Medición Determinación de la estructura de cristal, Identificación de fases, Cuantificación de fases, Detección y análisis de contaminantes, Esfuerzo residual, Análisis de epitaxia, Rugosidad de interfaz, Análisis de textura, Imágenes y estructuras 3D, Análisis del espacio recíproco
Configuración del goniómetro Vertical goniometer, Θ-Θ
Rango de tamaño de partículas 1 - 100 nm
Tecnología X-ray Diffraction (XRD)

Empyrean edición Nano

Empyrean edición Nano

Plataforma de dispersión de rayos X versátil

Más detalles
Medición Peso molecular, Forma de partícula, Tamaño de partícula, Área de la superficie, Agregación de proteínas, Estabilidad de proteínas, Identificación de fases, Cuantificación de fases, Distribución del tamaño de poros
Configuración del goniómetro Vertical goniometer, Θ-Θ
Rango de tamaño de partículas 1 - 100 nm
Tecnología X-ray Diffraction (XRD), X-ray Scattering

Empyrean

Empyrean

El difractómetro inteligente

Empyrean edición Nano

Empyrean edición Nano

Plataforma de dispersión de rayos X versátil

Más detalles Más detalles
Medición Determinación de la estructura de cristal, Identificación de fases, Cuantificación de fases, Detección y análisis de contaminantes, Esfuerzo residual, Análisis de epitaxia, Rugosidad de interfaz, Análisis de textura, Imágenes y estructuras 3D, Análisis del espacio recíproco Peso molecular, Forma de partícula, Tamaño de partícula, Área de la superficie, Agregación de proteínas, Estabilidad de proteínas, Identificación de fases, Cuantificación de fases, Distribución del tamaño de poros
Configuración del goniómetro Vertical goniometer, Θ-Θ Vertical goniometer, Θ-Θ
Rango de tamaño de partículas 1 - 100 nm 1 - 100 nm
Tecnología X-ray Diffraction (XRD) X-ray Diffraction (XRD), X-ray Scattering