Изучение влияния барьерных слоев Si и Be на кристаллизацию многослойного рентгеновского зеркала Cr/Sc

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Изучено влияние барьерных слоев Si и Be на процесс перемешивания тонких слоев многослойных рентгеновских зеркал на основе Cr и Sc в широком диапазоне температур методами рентгеновской рефлектометрии, рентгеновской дифракции, а также просвечивающей электронной микроскопии. Установлено, что отжиг системы Si/[Cr/Sc]200 является катализатором процесса перемешивания. В образце, нагретом при температуре 450°C в течение 1 ч, происходит полное перемешивание слоев. Структура становится текстурированной с предпочтительной ориентацией [001] слоя Sc перпендикулярно подложке. Введение барьерного слоя Be в систему Si/[Cr/Sc]200 ограничивает перемешивание слоев хрома и скандия при отжиге до 350°C, но при 450°C структура полностью деградирует. Бериллий в роли барьерного слоя предотвращает текстурирование и рост зерен в системе, но не препятствует процессу кристаллизации. Тонкая прослойка Si, вставленная между слоями Cr и Sc, ограничивает их перемешивание и сохраняет многослойность и аморфность системы при температурах до 450°C.

Full Text

Restricted Access

About the authors

А. В. Соломонов

Санкт-Петербургский государственный университет

Author for correspondence.
Email: asolomonov78@gmail.com
Russian Federation, г. Санкт-Петербург

С. С. Сахоненков

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: asolomonov78@gmail.com
Russian Federation, г. Санкт-Петербург

Е. О. Филатова

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: asolomonov78@gmail.com
Russian Federation, г. Санкт-Петербург

References

  1. O’Sullivan G., Li B., Dunne P. et al. // Phys. Scr. 2015. V. 90. P. 54002. https://doi.org/10.1088/0031-8949/90/5/054002
  2. Martz D.H., Selin M., von Hofsten O. et al. // Opt. Lett. 2012. V. 37. P. 4425. https://doi.org/10.1364/ol.37.004425
  3. Higashiguchi T., Otsuka T., Yugami N. et al. // Appl. Phys. Lett. 2012. V. 100. P. 014103. https://doi.org/10.1063/1.3673912
  4. Kopylets I., Devizenko O., Zubarev E. et al. // J. Nanosci. Nanotechnol. 2019. V. 19. P. 518. https://doi.org/10.1166/jnn.2019.16471
  5. Hatano T., Ejima T., Tsuru T. // J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 2017. V. 220. P. 14. https://doi.org/10.1016/j.elspec.2016.12.010
  6. Legall H., Blobel G., Stiel H. et al. // Opt. Express. 2012. V. 20. P. 18362. https://doi.org/10.1364/oe.20.018362
  7. Richter M., Gottwald A., Scholze F. et al. // Adv. Space Res. 2006. V. 37. P. 265. https://doi.org/10.1016/j.asr.2004.12.043
  8. Ackermann W., Asova G., Ayvazyan V. et al. // Nat. Photonics. 2007. V. 1. P. 336. https://doi.org/10.1038/nphoton.2007.76
  9. Van Kuiken B.E., Cho H., Hong K. et al. // J. Phys. Chem. Lett. 2016. V. 7. P. 465. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.5b02509
  10. Haase A., Bajt S., Hönicke P., Soltwisch V. et al. // J. Appl. Cryst. 2016. V. 49. P. 2161. https://doi.org/10.1107/S1600576716015776
  11. Polkovnikov V.N., Garakhin S.A., Kvashennikov D.S. et al. // Tech. Phys. 2020. V. 65. P. 1809. https://doi.org/10.1134/S1027451019010129
  12. Windt D.L. // Comput. Phys. 1998. V. 12. P. 360. https://doi.org/10.1063/1.168689
  13. Ghafoor N., Eriksson F., Mikhaylushkin A.S. et al. // J. Mater. Res. 2009. V. 24. P. 79. https://doi.org/10.1557/JMR.2009.0004
  14. Kuhlmann T., Yulin S., Feigl T. et al. // Appl. Opt. 2002. V. 41. №. 10. P. 2048. https://doi.org/10.1364/AO.41.002048
  15. Prasciolu M., Leontowich A.F.G., Beyerlein K.R., Bajt S. // Appl. Opt. 2014. V. 53. № 10. P. 2126. https://doi.org/10.1364/AO.53.002126
  16. Eriksson F., Ghafoor N., Hultman L. et al. // J. Appl. Phys. 2008. V. 104. P. 63516. https://doi.org/10.1063/1.2980051
  17. Majkova E., Chushkin Y., Jergel M. et al. // Thin Solid Films. 2006. V. 497. P. 115. https://doi.org/10.1063/1.2980051
  18. Chkhalo N.I., Pariev D.E., Polkovnikov V.N. et al. // Thin Solid Films. 2017. V. 631. P. 106. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2017.04.020
  19. Svechnikov M.V., Chkhalo N.I., Gusev S.A. et al. // Opt. Express. 2018. V. 26. P. 33718. https://doi.org/10.1364/oe.26.033718
  20. Zhong Q., Zhang Z., Qi R. et al. // Opt. Express. 2013. V. 21. P. 14399. https://doi.org/10.1364/oe.21.014399
  21. Polkovnikov V.N., Salashchenko N.N., Svechnikov M.V. et al. // Uspekhi Fizicheskih Nauk. 2020. V. 190. P. 92. https://doi.org/10.3367/ufnr.2019.05.038623
  22. Venkatraman M., Neumann J.P. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 1. P. 422. https://doi.org/10.1007/BF02869500
  23. Das A., Singh D., Choudhari R.J. et al. // J. Appl. Cryst. 2018. V. 51. P. 1295. https://scripts.iucr.org/cgi-bin/paper? S1600576718010579

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Images of the Si/[Cr/Sc]200 sample obtained by TEM methods with different magnification (a, b) and electron spectroscopy at the L-edge of absorption of Sc (c) and Cr (d).

Download (136KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. X-ray reflection curves obtained for multilayer structures Si/[Cr/Sc]200 (a), Si/[Cr/Be/Sc]200 (b) and Si/[Cr/Si/Sc]200 (c) before and after annealing at 250, 350 and 450°C.

Download (57KB)
Indexing metadata
4. 3. X-ray diffraction patterns of multilayer systems Si/[Cr/Sc]200, Si/[Cr/Be/Sc]200 and Si/[Cr/Si/Sc]200 annealed at 350 (1) and 450°C (2).

Download (26KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. TEM images obtained with different magnification of samples Si/[Cr/Be/Sc]200 (a, b) and Si/[Cr/Si/Sc]200 (c, d) annealed at 450°C.

Download (134KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences