Reflectometría de rayos X (XRR)
Superficies, interfaces y películas delgadas
Aeris se une a la reflectometría de rayos X: mida películas delgadas y la rugosidad superficial con facilidad. Más información
Más informaciónSuperficies, interfaces y películas delgadas
La reflectometría de rayos X (XRR) es una técnica analítica para investigar las estructuras, las superficies y las interfaces de capa delgada mediante el efecto de la reflexión externa total de los rayos X.
Comprender el espesor de una película delgada puede proporcionar información clave sobre el rendimiento de un material. Los óxidos de compuerta son un componente clave en el desarrollo de semiconductores. Presentes como una capa delgada aislante, normalmente de unos pocos nanómetros, si son demasiado delgados puede producirse fuga de corriente, provocando sobrecalentamiento. Si es demasiado grueso, la conmutación será más lenta, lo que provoca un rendimiento inferior. La XRR también puede proporcionar información clave al analizar recubrimientos en dispositivos magnéticos, ópticos y de almacenamiento de energía, entre otros.
En los experimentos de reflectometría, la reflexión de rayos X de una muestra se mide alrededor del ángulo crítico, normalmente a incidencia rasante.
Por debajo del ángulo crítico de reflexión externa total, los rayos X penetran solo unos pocos nanómetros en la muestra, mientras que por encima de este ángulo la profundidad de penetración aumenta rápidamente. En cada interfaz donde cambia la densidad electrónica, parte del haz de rayos X se refleja, y la interferencia de estos haces parcialmente reflejados crea el patrón de oscilación observado en los experimentos de reflectividad.
A partir de estas curvas de reflectividad se pueden determinar parámetros de las capas como el espesor y la densidad, así como la rugosidad de las interfaces y de la superficie, independientemente de la cristalinidad de cada capa (monocristalina, policristalina o amorfa).
Figura 1: Ajuste XRR de datos extraídos de una medición 1D basada en fotogramas en Aeris, donde la curva azul muestra los datos experimentales y la curva roja muestra el perfil ajustado para una capa de iridio de 50 nm.
Las mediciones de reflectometría pueden realizarse tanto en los sistemas XRD Aeris (espesores de 1 a 200 nm) como en Empyrean (espesores de 1 a 1000 nm).
Los datos de reflectometría pueden analizarse mediante una selección de procedimientos de ajuste automático, lo que permite un análisis rápido y sencillo dentro del software AMASS.
El difractómetro inteligente
Difractómetros de rayos X compactos de sobremesa
Sistema XRD versátil para investigación y desarrollo
Perspectivas
