Mo-Al和Mo-SiO-,2--Al-SiO-,2-軟X射線光學多層膜的結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、基于循環(huán)光學理論模型,計算了應(yīng)用在18.5nm附近的理想Mo/Al軟X射線光學多層膜的正入射反射率,發(fā)現(xiàn)反射率對周期厚度Λ,層厚比Г以及周期數(shù)N非常敏感,并存在一個使反射率最大的Λ和Г值以及使反射率飽和的N值。設(shè)計的Mo/Al多層膜在該波長的反射率高于一直備受關(guān)注的Mo/Si多層膜。 采用對向靶控濺射法制備了Mo/Al多層膜(Λ=9.5nm,Г=0.4,N=20),利用斷面高分辨透射電鏡對多層膜層內(nèi)和界面結(jié)構(gòu)進行微區(qū)分析,發(fā)現(xiàn)M

2、o和Al層具有多晶結(jié)構(gòu),并且Mo/Al界面層的厚度大于Al/Mo界面層的厚度(不對稱)。結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定性(退火處理)研究發(fā)現(xiàn),在450℃時,小角X射線衍射圖中出現(xiàn)了新的布拉格峰,說明多層膜的界面橫向相關(guān)程度得到改善。在550℃時,Mo和Al相互擴散,發(fā)生反應(yīng)生成非晶Al-Mo合金。利用有效生成焓理論,推測生成的非晶合金可能是Mo3Al8。非晶合金的出現(xiàn)不但沒有增加界面粗糙度,還很好地保持了多層膜的調(diào)制周期結(jié)構(gòu)。當溫度繼續(xù)上升至600℃后,多

3、層膜的調(diào)制周期結(jié)構(gòu)逐漸被破壞。在450℃以下周期的快速膨脹和在500-600℃之間的飽和現(xiàn)象是晶粒生長、層間擴散與反應(yīng)共同作用的結(jié)果。 采用直流磁控濺射法和射頻濺射法制備了Mo/SiO2/Al/SiO2軟X射線光學多層膜。在制備態(tài)下,Mo以多晶形式存在,SiO2和Al以非晶形式存在;SiO2/Mo/SiO2的界面比SiO2/Al/SiO2的界面清晰,這是因為Mo的擴散主要在晶粒邊界處,而Al和SiO2都為非晶,容易相互擴散。在退

4、火溫度達到700℃時,仍可以清晰地觀察到Mo/SiO2(2.0)/Al/SiO2(2.0)多層膜的5個布拉格峰,高角X射線衍射也顯示Mo的微晶峰的強度基本沒有變化,并且沒有產(chǎn)生任何新的相,說明Mo/SiO2(2.0)/Al/SiO2(2.0)多層膜具有良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在高溫退火后,Mo/SiO2(1.0)/Al/SiO2(1.0)和Mo/SiO2(1.5)/Al/SiO2(1.5)多層膜的調(diào)制結(jié)構(gòu)略遜于Mo/SiO2(2.0)/Al/

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