X射线反射率(XRR)被广泛用于研究硬和软凝结物质材料的表面和界面,包括2D材料,纳米材料和生物系统。它允许沿其正常的横向平均电子密度曲线沿其正态分子延伸,并具有子角度的精度。[4-6]这有助于确定各种参数,包括表面粗糙度,单层或多层材料的结构以及毛细血管对液体表面的影响。高毛利率同步X射线束可以在环境条件下实时解决分子水平的材料结构,而其他表面敏感的实验技术几乎无法访问。[7]此类实验的示例是使用专用设备和样品单元的液体表面和界面进行研究。[8–11]但是,与液体的XRR相关的特定问题。液体和支撑之间的润湿角会引起样品液体的曲率,这通常使数据分析复杂化。[12]可以通过利用能够使用大面积样品(例如Langmuir槽,[13])使用特殊数据处理方法的样本环境来解决此问题。[15]但是,在某些情况下,可以有利地利用样品曲率,例如Festersen等。[15]使用宽平行的合成光束将XRR曲线记录在“一击”中,但在散射矢量q的范围内有限。[17]这些系统正在促进高质量材料的生长[18],但同时在实验上可能非常苛刻。最新的样本环境的发展[16]发表于原位和/或操作XRR研究开放了新的机会,例如,通过化学蒸气沉积(CVD)对2D材料在液态金属催化剂(LMCAT)上的生长过程中对2D材料进行了研究。[19]必须适应高运行温度,高材料蒸发以及在大气压下暴露于反应性气体的混合物中。此外,它们仅限于有限尺寸的样本
X 射线反射率 (XRR) 被广泛用于研究硬质和软质凝聚态材料的表面和界面,包括二维材料、纳米材料和生物系统。它能够以亚埃的精度推导出材料表面区域沿法线的横向平均电子密度分布。[4–6] 这有助于确定各种参数,包括表面粗糙度、单层或多层材料的结构以及毛细波对液体表面的影响。高亮度同步加速器 X 射线束能够在环境条件下实时在分子水平上分辨材料结构,而其他表面敏感实验技术几乎无法做到这一点。[7] 此类实验的例子是使用专用设备和样品池研究液体表面和界面。[8–11] 然而,存在与液体 XRR 相关的特殊问题。液体和支撑物之间的润湿角会导致样品液体弯曲,这通常会使数据分析复杂化。 [12] 这个问题可以通过利用能够处理大面积样品的样品环境来解决,例如朗缪尔槽 [13] 应用特殊的数据处理方法 [12,14] 或使用 X 射线纳米束。 [15] 然而,在某些情况下,可以充分利用样品曲率,例如 Festersen 等人 [15] 使用宽平行同步加速器光束“一次性”记录 XRR 曲线,但散射矢量 q 的范围有限。 专用于原位和/或原位 XRR 研究的样品环境 [16] 的最新发展开辟了新的机遇,例如,通过化学气相沉积 (CVD) 研究在液态金属催化剂 (LMCats) 上生长 2D 材料的过程。 [17] 这些系统有望生长高质量的材料 [18] 但同时,对实验的要求很高。 [19] 它们必须适应高操作温度、高材料蒸发以及在大气压下暴露于反应气体混合物。此外,它们还局限于有限尺寸的样本
ID N . 11300 – 个人研究工程师(意大利语:T ECNOLOGO)– 三级 2012 年 12 月/至今 国家研究委员会 (CNR) - 微电子与微系统研究所 (IMM),Agrate Brianza Unit,Via Olivetti 2, 20864, Agrate Brianza (MB),意大利 公共机构常设研究工程师(意大利语:Tecnologo)。技术领域:支持研究。主题:科学仪器和流程管理。 (Bando n. 364/114,Prot. AMMCNT CNR n.79896 28/12/2012;Prot. AMMCNT CNR n.8704 13/02/2013;Prot. IMM CNR n.769 31/01/2013)主要研究课题:I – 2D 材料(过渡金属二硫属化物,TMD)的各向异性工程:通过化学方法生长并主要通过 X 射线光电子能谱和拉曼光谱进行表征;目标应用在纳米电子学、光子学、光电子学、催化领域。 II – 通过 X 射线散射、X 射线光发射光谱和离子束技术(XRR、XRD、XPS、ToF-SIMS)对薄膜和多层膜的结构和化学物理特性进行表征,以便将其集成为双极 CMOS-DMOS(BCD)技术平台中的大电容器。III – (1)具有垂直磁各向异性的铁磁材料(PMA)和(2)非磁性材料,用于作为磁性结和自旋注入/过滤器中的隧道屏障;(3)稀磁氧化物(DMO)。研究结构和化学性质与磁性和磁输运性质之间的相关性。通过 X 射线散射(包括同步光)、X 射线光发射和离子束技术(XRR、XRD、XPS、ToF-SIMS、XRMS)对薄膜和多层膜的结构和化学物理进行表征,例如:(1)铁磁材料(Co、Fe、CoFe、CoFeB、Co/Ni); (2) 非磁性材料(即 MgO、AlO x );(3) 稀磁氧化物(Fe、Ni 掺杂的 ZrO 2 )。IV – 通过 X 射线散射、X 射线光发射和离子束技术(XRR、XRD、XPS、ToF-SIMS)研究高介电常数电介质或相变合金的 CMOS 兼容性在工艺集成中的热稳定性,以用于新兴的非挥发性存储器(TANOS、RRAM、PCM、MRAM)。V – 通过 X 射线散射(主要是 XRD)对先进 MEMS 设备中集成的压电材料进行表征。
• 结构表征:SEM、TEM、LEED、XRD、XRR、AFM 等。• 元素/化学表征:EELS、XPS、FT-IR、Raman、NMR 等。• 电/磁表征:PPMS /SQUID 等。• 沉积技术:CVD、PLD、ALD、等离子溅射。• 洁净室集成电路制造。• 三电极系统中的电化学表征(LSV、CV、EIS 等)。• 其他:TGA、DSC、DLS、UV-vis 等。• 7 年以上同步加速器 X 射线设备(LBNL、ANL、SLAC)工作经验。
封面显示了我们对Fe/Si + 11 B 4 C(前)和Fe/Si(后)多层的研究结果。可以比较电子衍射图像,Gisaxs原始数据和X射线反射率(也可以用于艺术目的)。也可以在反射率曲线之间的区域内显示多层的示意图。,fe/si + 11 b 4 c(前)代表未来,而fe/si(背面)描绘了过去。此外,艺术品也可以看作是电子衍射图像中心中的中子源,而gisaxs和XRR则展示了更改梁特性的外向光束和光学元件,在梁的末端,您会找到样品本身,模仿我研究的中心部分。封面的脊柱还显示了Fe/Si + 11 B 4 C(上)和Fe/Si(下图)多层的TEM图像。
摘要。在许多应用中引起了硅化的形成,尤其是在微电子中的接触形成和互连。在此主题上发表了一些评论,本章的目的是通过重点关注新的实验结果来提供这些评论的更新。本章在理解主要机制(扩散/反应,成核,横向生长…)方面给出了一些进展(即在4至50 nm之间)。提出了有关硅质形成机制的最新实验结果,并将其与模型和/或模拟进行比较,以提取与反应性扩散相关的物理参数。这些机制包括成核,横向生长,扩散/界面控制生长以及扩散屏障的作用。几种技术的组合(包括原位技术(XRD,XRR,XPS,DSC)和高分辨率技术(APT和TEM)被证明是必不可少的,这对于在薄膜中的固态反应中获得了理解,并更好地控制这些反应以在微电机设备或其他应用程序中接触或其他应用。