Ti-Al和Ti-SiO-,2--Al-SiO-,2-軟X射線光學(xué)多層膜的結(jié)構(gòu)與熱穩(wěn)定性研究.pdf

1、基于Parratt循環(huán)光學(xué)理論和軟X射線光學(xué)多層膜的選材原則，設(shè)計(jì)了應(yīng)用在18 nm附近的Ti/Al軟X射線光學(xué)多層膜（A=9.25 nm，Γ=0.3，N=20）。用磁控濺射法制備了濺射氣壓為0.5 Pa和2.0 Pa的Ti/Al多層膜，并對(duì)它們的結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。 Ti/Al多層膜的結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性是濺射氣壓的函數(shù)，低濺射氣壓（0.5 Pa）下制備的多層膜具有相對(duì)高質(zhì)量、有序的結(jié)晶層，具有相對(duì)較小的表面粗糙度，熱穩(wěn)定性

2、好；高濺射氣壓（2.0 Pa）下制備的多層膜調(diào)制周期性差，晶向較為無序，表面粗糙度較大，熱穩(wěn)定性差。 對(duì)濺射氣壓為0.5 Pa的Ti/Al多層膜的結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性進(jìn)行了系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)制備態(tài)多層膜界面銳利而平坦，表面粗糙度小。Ti和Al層都是強(qiáng)織構(gòu)多晶結(jié)構(gòu)，擇優(yōu)取向?yàn)門i（002）和Al（111），并且Ti／Al租Al／Ti界面厚度不對(duì)稱。當(dāng)退火溫度為290℃時(shí)，多層膜的層間橫向相關(guān)性得到改善，表面粗糙度減小。超晶格結(jié)構(gòu)可以維持到3

3、20℃左右。320℃時(shí)界面處有非晶合金相生成，根據(jù)有效生成焓理論，預(yù)測(cè)生成的合金相為TiAl3。當(dāng)溫度上升至380℃時(shí)，多層膜的表面粗糙度增大，調(diào)制結(jié)構(gòu)遭到破壞。在290℃以下、350℃以上周期的快速收縮和在290～350℃溫度范圍內(nèi)周期變化的階段性飽和現(xiàn)象是層間擴(kuò)散和反應(yīng)共同作用的結(jié)果。 為提高Ti/Al多層膜的熱穩(wěn)定性，用直流磁控濺射法和射頻濺射法制備了Ti/SiO2（2.0 nm）/Al/SiO2（2.0 nm）軟x射線光