Zastosowanie niskokątowej analizy promieniowania x (GIXA) do badań układów cienkowarstwowych

• Autorzy: Mietniowski P. , Powroźnik W. , Kanak J. , Stobiecki T. , Kuświk P.

Warianty tytułu

EN

Application of grazing incidence X-ray analysis (GIXA) for multilayer systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niskokątowa analiza promieniowania X (GIXA: Grazing Incidence X-Ray Analysis) w badaniach niniejszej pracy jest kombinacją pomiarów reflektometrycznych (XRR: X-Ray Reflectivity) i kątowej zależności fluorescencji promieniowania X (AD-XRF: Angle-Dependent X-Ray Fluorescence). Metoda XRR jest powszechnie stosowaną techniką pomiarów grubości i szorstkości cienkich warstw. Pomiary XRR i AD-XRF wykonano na dyfraktometrze firmy Philips X'Pert MPD. W przypadku pomiarów AD-XRF został zastosowany chłodzony ciekłym azotem detektor Si(Li) firmy Canberra. Wykonano pomiary dla układów wielowarstwowych [Ni80Fe20/Au] ×15 i [Ni80Fe20/Au/Co/Au] ×10. Stwierdzono występowanie charakterystycznych maksimów braggowskich na krzywej XRR i maksimów interferencji fali stojącej krzywej AD-XRF odpowiadających grubościom periodów NiFe+Au dla pierwszego i NiFe+Au+Co+Au dla drugiego układu wielowarstwowego. Dla obu metod otrzymano dobrą zgodność wyników pomiaru grubości poszczególnych warstw składowych badanych układów.

EN

Grazing Incidence X-Ray Analysis (GIXA) is a non-destructive technique and has the potential to be powerful and versatile analytical method because it combines X-ray reflectivity (XRR) and angle-dependent X-ray fluorescence (AD-XRF). XRR is well-known method for the determination of thickness, surface and interface roughness of thin layers and multilayer systems. A complementary technique is AD-XRF, with which the compositional depth profile of the layered materials can be determined. The measurements of XRR and AD-XRF were performed on Philips X'Pert diffractometer. In the case of AD-XRF, the liquid-N2 cooled Si-Li Canberra detector was installed in order to measure the energy spectrum of X-ray fluorescence radiation from the multilayer sample. We applied these techniques for study the profiles of XRR and AD-XRF spectra of the periodic multilayer systems of [NiFe/Au] ×15 and [Ni80Fe20/ Au/Co/Au] × 10. Characteristic Bragg diffraction maxima of XRR curve and maxima of standing wave interferences in AD-XRF curves corresponding to the thickness of superlattice periods: Ni80Fe20+Au for the first and Ni80Fe20+Au +Co+Au for the second multilayer system. For both methods a good agreement of thickness measurements were obtained.

Słowa kluczowe

PL

dyfrakcja promieniowania X; metoda GIXA; reflektometria; fluorescencja promieniowania X

EN

X-ray diffraction; GIXA method; X-ray reflectivity; X-ray fluorescence

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 49, nr 1
• Strony: 48--51
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., il., tab., wykr.

Twórcy

autor

Mietniowski P.

autor

Powroźnik W.

autor

Kanak J.

autor

Stobiecki T.

autor

Kuświk P.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Katedra Elektroniki, Kraków

Bibliografia

• [1] Bowen D. K., Tanner B. K.: X-Ray Metrology in Semiconductor Manufacturing. CRC Press Taylor & Francis Group (2006).
• [2] Van den Hoogenhof W. W., De Boer D. K. G.: Glancing incidence X-ray analysis. Spectrochimica Acta, 48B, 1993, 277.
• [3] Leenaers A. J. G., Vrakking J. J. A. M., De Boer D. K. G.: Glancing incidence X-ray analysis: more than just reflectivity, Spectrochimica Acta Part B52, 1997, 805.
• [4] De Boer D. K. G, Leenaers A. J. G., Van den Hoogenhof W. W.: Influence of roughness profile on reflectivity and angle-dependent X-ray fluorescence. J. Phys. III France, 4, 1994, 1559.
• [5] De Boer D. K. G.: Glancing incidence X-ray fluorescence of layered materials. Phys Rev. B 44, 1991, 498.
• [6] Baszynski J., Stobiecki F., Szymanski B, Chrzumnicka K.: Determination of thickness of the Fe, Zr sublayers in Fe-Zr superlat-tices. Phys. Stat. Soi. (a), 141, 1994, K23.
• [7] X Pert Reflectivity wersja 1.1 (02-Sep-2004), PANalytical B.V., Almelo, The Netherlands.