Читать другое по всему другому: "Рентгеновская диагностика" Страница 7

(Назад) (Cкачать работу)

достигнуто в наноструктурированных системах, состоит в том, что сопротивление изолирующего слоя должно быть ниже, чем в случае эпитаксиального барьера (имеющего одинаковую толщину). Это происходит потому, что в случае наноструктурированного слоя туннельного барьера средняя высота барьеров зависит от множества нанокристаллов, и она меньше, чем в случае непрерывного барьера. Если сопротивление меньше, можно смело увеличить толщину изолирующего слоя, упрощает технологию изготовления туннельных переходов. Таким образом, наноструктура барьерного слоя представляет интерес с точки зрения улучшения его электрических характеристик, однако технологический процесс изготовления наноструктур методом ALD предусматривает извлечение подложек из вакуумной камеры для нанесения слоя оксида магния. Вследствие этого на поверхности подложек происходит окисление атмосферным кислородом, что может ухудшить электрические характеристики туннельного барьера. Для реализации полного технологического процесса подготовки образцов без извлечения из вакуума, в состав системы (рис. 4) была включена камера электронно-лучевого испарения. Основной задачей запланированного в рамках проекта исследования является получение сплошного наноструктурированного барьерного слоя оксида магния и установления связи между параметрами его структуры и электрическими характеристиками. Для получения требуемых структур производился подбор условий роста с контролем методом дифракции электронов высоких энергий на отражение (RHEED) в процессе нанесения слоя и применением рентгеновских методов исследования после создания наноструктур для контроля их толщин и параметров границ раздела.

.4 Метод рентгеновского рассеяния

Метод рентгеновского рассеяния используется для получения статистической информации о параметрах нанорельефа поверхности. Метод основан на анализе углового распределения (индикатрисы) рентгеновского излучения, рассеянного в условиях полного внешнего отражения от слабошероховатой подложки.

В рентгеновском диапазоне диэлектрическая проницаемость веществ меньше единицы [17]:

(2)

где δ - поляризуемость, γ - поглощение. При падении рентгеновской волны из оптически более плотной среды (вакуум) в оптически менее плотную (вещество с диэлектрической проницаемостью ε < 1) под углами скольжения θ0 меньше критического угла θс < , волна не может проникнуть внутрь вещества и отражается обратно в вакуум. Такое явление получило название полного внешнего отражения (ПВО) и аналогично эффекту полного внутреннего отражения в видимом диапазоне [14].

Ввиду малой длины волны (λ=1,54 Е для Cu) рентгеновское излучение претерпевает заметное рассеяние на шероховатостях нанометровых размеров, и из данных измерения профиля распределения рассеянного излучения можно получить статистическую информацию о параметрах шероховатости исследуемого образца [15].

Рис. 9. Взаимодействие электромагнитной волны с идеально гладкой, и шероховатой поверхностью: k0- волновой вектор падающей, k1 - зеркально отраженной, k2 - преломленной, k3 - рассеянной в вакуум, k4 - рассеянной вглубь вещества волн.

Помимо угла θ распределение рассеянного излучения характеризуется еще и азимутальным углом, однако малая величина угла