Нанотехнологии, наноматериалы, наноматериаловедение, нанолаборатория МИНИЛАБ-6, рентгеновский двухволновой рефлектометр

Продукция - "Минилаб - 6" (нанотехнологии, наноматериалы, наноматериаловедение) рентгеновский рефлектометр

	МИНИЛАБ - 6 Аналитическая система для исследования наноструктур
	Введение Рентгеновская рефлектометрия широко используется в современной науке и технологии для диагностики сверхгладких пленок нанометровой толщины – определения толщины слоев и шероховатости поверхностей, периода многослойных наноструктур и плотности поверхностных слоев. Рентгеновский рефлектометр «МиниЛаб-6», изготовленный Институтом рентгеновской оптики (ООО «ИРО»), является в настоящее время наиболее мощным прибором в своей области благодаря его уникальной конструкции, обеспечивающей возможность одновременных измерений на нескольких длинах волн. Рентгеновский рефлектометр разработан специально для изучения тонких пленок, их поверхностей и переходных слоев. Но благодаря гибкой схеме на приборе могут выполняться стандартные рентгеновские измерения. Рентгеновский рефлектометр Института рентгеновской оптики основан на последних разработках в области полупрозрачных монохроматоров, поликапиллярной оптике Кумахова и уникальной запатентованной конструкции. Мы представляем настоящую Минилабораторию с не имеющей аналогов комбинацией аналитических возможностей. Комплекс рентгеновских измерительных систем
5 основных методик: ¨ Рефлектометрия ¨ Дифрактометрия ¨ Рефрактометрия ¨ Малоугловое рассеяние ¨ Рентгено-флуоресцентный анализ
Попробуйте и воспользуйтесь преимуществами одновременных измерений на нескольких длинах волн.
Технические характеристики
Определяемые параметры: ¨ Поверхностная и межслоевая шероховатости (до 0.05 нм) ¨ Толщины тонких слоев (1 – 300 нм) ¨ Период структуры (от 0.1 нм) ¨ Плотность поверхностного слоя ¨ Радиус и концентрация наночастиц ¨ Состав слоев ¨ Радиус кривизны (вплоть до 300 м) ¨ Период многослойных структур Программное обеспечение для: ◊ системы управления прибором ◊ тестовой системы ◊ обработки данных рефлектометрии и рефрактометрии ◊ база данных по параметрам кристаллической решетки (по дополнительному запросу)	Гониометр: Минимальный угловой шаг – 0.0002⁰ (0.7”) Угловой диапазон – 145⁰ (2q - ось детектора); - 180⁰ ( w - ось образца) Линейное перемещение образца – диапазон 100 мм, шаг 2.5 мкм Максимальный диаметр образца – 200 мм Питание рентгеновской трубки: Диапазон регулирования анодного напряжения -10-45 kV Максимальная мощность – 300 Вт (500 Вт по дополнительному запросу) Стабилизация мощности – 0,01% Замкнутая система охлаждения дистиллированной водой Детектирующая система: ◊ 3 сцинтилляционных канала ◊ Si энергодисперсионный детектор с системой охлаждения Пельтье *Размеры, мм (длина x ширина x высота): ◊ Рефлектометр с опорной плитой - 1100 х 690 х 450 ◊ Рабочий стол – 1200 ´ 700 ´ 780 ◊ Прибор в защитном кожухе – 1230 ´ 980 ´ 1240 Вес системы, кг:* ◊ Рефлектометр с опорной плитой– 35 ◊ Прибор в защитном кожухе – 135
Новая запатентованная рентгено - оптическая схема рентгеновской минилаборатории

	Спектральные линии выделяются из рентгеновского пучка при помощи полупрозрачных монохроматоров, установленных в соответствующие брегговские углы. Рентгено-оптическая схема обеспечивает одновременное измерение на двух спектральных линиях (стандартный анод) и на трех линиях в случае составного анода.
*Некоторые примеры применения* Изучение окисных слоев нанометровой толщины
Опция1: Относительная рентгеновская рефлектометрия	В настоящее время возможно только на «МиниЛаб-6» Уникальный метод увеличения контраста
ПРИМЕР 1 Регистрация очень тонких окисных слоев
Описание образца Подложка: кремниевая пластина Пленка: Ni (900 нм), нанесенная магнетронным распылением Находится на воздухе в течение 3 месяцев после изготовления. Рис.1. Угловая зависимость отношения интенсивностей отраженного излучения на линиях CuK _a и CuK_b I(CuK_a)/I(CuK_b): точки –эксперимент, сплошная кривая – расчетная кривая для случая вакуум – поверхность никеля.
ПРИМЕР 2 Исследование ионно - имплантированных слоев
Описание образца Подложка: Si пластина с окисным слоем толщиной 42.5 нм F+ - 40 кэВ, D=9,25х 10¹⁵ ион/см² Рис.2. Угловая зависимость интенсивности отраженного излучения образца кремния, имплантированного ионами F⁺ при l₁=0,154 нм (1) and l₂=0,139 нм (2)
Рис. 3. Угловая зависимость отношения коэффициентов отражения R(l₁)/R(l₂) для образца кремния, имплантированного ионами F⁺ при l=0,154 нм и l=0,139 нм (2) Появление контраста в угловой зависимости отношения R _a / R_b в области 2q<1^o.
Опция 2: Дифрактометрия
ПРИМЕР 2
Схема фокусировки по Брегг-Брентано Образцы– порошки аспирина и цеолита Источник рентгеновского излучения – 28 кВ, 10 мА Рис. 2. q-2q дифрактограмма порошка аспирина.
ПРИМЕР 2 Исследование ионно - имплантированных слоев Уникальный метод увеличения контраста
ПРИМЕР 3
Провepка воспроизводимости Две дифрактограммы цеолита, снятые с двухчасовым интервалом: первая – сплошная линия, вторая - точки.
Опция 3: Рентгеновская флюоресценция
ПРИМЕР 4
Образец: диск магнитной памяти CD Детектор: кремниевый полупроводниковый детектор, 7 мм2 Источник излучения: Рентгеновская трубка с медным анодом, 30 кВ, 1 мА Система коллимации: поликапиллярная линза Кумахова, фокус диаметром 400 мкм. Рис. 4. Спектр рентгеновской флуоресценции магнитного диска памяти CD.
Опция 4: Рентгеновская рефракция	В настоящее время возможно только на МиниЛаб-6 MiniLab
ПРИМЕР 5
Описание образца Подложка: Si пластина Двухслойная структура: углерод C(33 нм) - Ni (120 нм), нанесенная термическим распылением Прямое определение плотности тонкой поверхностной пленки Рис. 5. Рефрактограмма двухслойной структуры C-Ni/Si, угол скольжения Θ=-0,08^o.

А.Г. Турьянский, А.В. Виноградов, И.В. Пиршин, Двухволновой рентгеновский рефлектометр. Приборы и техника эксперимента, 1999, №1, с.105-111. - Статья

Опыт практической эксплуатации МИНИЛАБ-6 Презентация

Статьи Книги и Патенты Рентгенооптические приборы Рентгенооптические системы Награды

Продукция Новые разработки Выставки и Конференции МузейИРО Контакты