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

1、基于循環(huán)光學(xué)理論模型，計(jì)算了應(yīng)用在18.5nm附近的理想Mo/Al軟X射線光學(xué)多層膜的正入射反射率，發(fā)現(xiàn)反射率對(duì)周期厚度Λ，層厚比Г以及周期數(shù)N非常敏感，并存在一個(gè)使反射率最大的Λ和Г值以及使反射率飽和的N值。設(shè)計(jì)的Mo/Al多層膜在該波長(zhǎng)的反射率高于一直備受關(guān)注的Mo/Si多層膜。 采用對(duì)向靶控濺射法制備了Mo/Al多層膜(Λ=9.5nm，Г=0.4，N=20)，利用斷面高分辨透射電鏡對(duì)多層膜層內(nèi)和界面結(jié)構(gòu)進(jìn)行微區(qū)分析，發(fā)現(xiàn)M

2、o和Al層具有多晶結(jié)構(gòu)，并且Mo/Al界面層的厚度大于Al/Mo界面層的厚度(不對(duì)稱)。結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定性(退火處理)研究發(fā)現(xiàn)，在450℃時(shí)，小角X射線衍射圖中出現(xiàn)了新的布拉格峰，說(shuō)明多層膜的界面橫向相關(guān)程度得到改善。在550℃時(shí)，Mo和Al相互擴(kuò)散，發(fā)生反應(yīng)生成非晶Al-Mo合金。利用有效生成焓理論，推測(cè)生成的非晶合金可能是Mo3Al8。非晶合金的出現(xiàn)不但沒有增加界面粗糙度，還很好地保持了多層膜的調(diào)制周期結(jié)構(gòu)。當(dāng)溫度繼續(xù)上升至600℃后，多

3、層膜的調(diào)制周期結(jié)構(gòu)逐漸被破壞。在450℃以下周期的快速膨脹和在500-600℃之間的飽和現(xiàn)象是晶粒生長(zhǎng)、層間擴(kuò)散與反應(yīng)共同作用的結(jié)果。 采用直流磁控濺射法和射頻濺射法制備了Mo/SiO2/Al/SiO2軟X射線光學(xué)多層膜。在制備態(tài)下，Mo以多晶形式存在，SiO2和Al以非晶形式存在；SiO2/Mo/SiO2的界面比SiO2/Al/SiO2的界面清晰，這是因?yàn)镸o的擴(kuò)散主要在晶粒邊界處，而Al和SiO2都為非晶，容易相互擴(kuò)散。在退

4、火溫度達(dá)到700℃時(shí)，仍可以清晰地觀察到Mo/SiO2(2.0)/Al/SiO2(2.0)多層膜的5個(gè)布拉格峰，高角X射線衍射也顯示Mo的微晶峰的強(qiáng)度基本沒有變化，并且沒有產(chǎn)生任何新的相，說(shuō)明Mo/SiO2(2.0)/Al/SiO2(2.0)多層膜具有良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在高溫退火后，Mo/SiO2(1.0)/Al/SiO2(1.0)和Mo/SiO2(1.5)/Al/SiO2(1.5)多層膜的調(diào)制結(jié)構(gòu)略遜于Mo/SiO2(2.0)/Al/