Aeris와 X선 반사율 측정: 박막과 표면 거칠기를 손쉽게 측정. 자세히 알아보기

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X선 반사측정(XRR)

박막, 표면 및 계면

X선 반사측정(XRR)

X선 반사율 측정(XRR)이란 무엇인가요?

X선 반사측정(XRR)은 X선의 전체 외부 반사 효과를 사용하여 박층 구조, 표면 및 계면을 조사하는 분석 기법입니다. 

박막의 두께를 이해하는 것은 재료 성능에 대한 중요한 통찰을 제공합니다. 게이트 산화막은 반도체 개발에서 핵심적인 구성 요소입니다. 일반적으로 몇 나노미터 정도의 얇은 절연층으로 존재하며, 너무 얇으면 전류가 누설되어 과열을 초래할 수 있습니다. 너무 두꺼우면 스위칭 속도가 느려져 성능이 저하됩니다. XRR은 자기, 광학, 에너지 저장 장치 등에서 코팅을 분석할 때도 중요한 통찰을 제공합니다.

XRR의 작동 원리

반사율 측정 실험에서는 시료의 X선 반사를 임계각 주변, 일반적으로 입사각이 매우 작은 조건에서 측정합니다. 

전외부반사의 임계각 이하에서는 X선이 시료에 몇 나노미터만 침투하지만, 이 각도를 넘으면 침투 깊이가 급격히 증가합니다. 전자 밀도가 변화하는 각 계면에서 일부 X선 빔이 반사되며, 이러한 부분 반사 빔의 간섭으로 반사율 실험에서 관찰되는 진동 패턴이 생성됩니다. 

이러한 반사율 곡선으로부터 층의 두께와 밀도, 계면 및 표면 거칠기와 같은 매개변수를 각 층의 결정성(단결정, 다결정 또는 비정질)과 관계없이 결정할 수 있습니다.

그림 1: Aeris에서 수행한 프레임 기반 1D 측정에서 추출된 데이터의 XRR 피팅으로, 파란 곡선은 실험 데이터를 나타내고 빨간 곡선은 두께 50 nm의 이리듐 층에 대한 피팅 프로파일을 보여줍니다.

X선 반사율 분석 솔루션

반사율 측정은 Aeris(두께 1~200 nm) 및 Empyrean(두께 1~1000 nm) XRD 시스템 모두에서 수행할 수 있습니다. 

반사율 측정 데이터는 다양한 자동 피팅 절차를 사용하여 분석할 수 있으며, 이를 통해 AMASS 소프트웨어 내에서 빠르고 간편한 분석이 가능합니다.

Aeris

소형 벤치톱 X-선 회절계
Aeris

AMASS

층상 구조의 X선 산란 데이터에 사용되는 분석 툴박스
AMASS

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  • Empyrean

    지능적인 회절분석기

    Empyrean

    기술 유형

    • X-ray Diffraction (XRD)

    측정 유형

    • 결정 구조 결정
    • 상 식별
    • 상 정량화
    • 오염물 검출 및 분석
    • 잔류 응력
    • 에피택시 분석
    • 계면 거칠기
    • 박막 계측학
    • 텍스처 분석
    • 3D 구조/영상 처리
    • 역격자 공간 분석
  • Aeris

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  • X'Pert³

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