Температурное разложение тонкопленочной структуры было изучено посредством системы SAXSpoint с новой ступенью GISAXS и регулируемой температурой.
Введение
В настоящее время тонкопленочные структуры различных материалов широко изучаются из-за их интересных свойств в таких областях исследований, как накопление и преобразование энергии. Контроль этих межфазных структур важен для работы таких систем. Конечные конструкции должны быть стабильными даже в экстремальных условиях, например, при повышенных температурах. Важно изучить структуру и возможные структурные (фазовые) изменения в зависимости от температуры.
Малоугловое рассеяние при скользящем падении (GISAXS) - это высокочувствительный и экономящий время метод анализа для определения характеристик таких тонких пленок. Новый нагревательный модуль для ступени GISAXS систем Anton Paar SAXSpoint и SAXSpace позволяет выполнять такие температурозависимые исследования GISAXS при температурах до +500°C в вакууме, воздухе или инертном газе.
Эксперименты и результаты
Тонкая пленка бегената серебра была синтезирована на кремниевой подложке согласно литературным методикам.1 Бегенат серебра является стандартным эталонным материалом в SAXS (малоугловое рассеяние рентгеновских лучей), формируя пластинчатую структуру с периодичностью 5,8 нм.
Для того чтобы изучить температурную стабильность сформированных тонких пленок, температурная последовательность от 30°C до 160°C была запущена в камере SAXSpoint с использованием модуля нагрева GISAXS. Модели GISAXS (рис. 1) были интегрированы по qz, затем полученные одномерные профили рассеяния были построены в зависимости от температуры образца (рис. 2). С повышением температуры пластинч–атая фаза бегената серебра начинает переходить в неупорядоченную фазу при температуре около 130°С. При температуре выше 140°C это преобразование завершается, и все отчетливые отражения исчезают, что доказывает полное исчезновение ламеллярной структуры.
Рис. 1 Изображение 2D GISAXS тонкой пленки бегената серебра при температуре 30°С
Рис. 2: Интеграция изображений GISAXS на qz в зависимости от температуры образцов
1. Блантон Т. Н., Барнес С. Л., Леленьталь М., журнал «Прикладная кристаллография», 2000 г., 33, 172-173.
