膜結(jié)構(gòu)參數(shù)（怎樣測量薄膜厚度）（x射線反射法測薄膜厚度）

• 1、怎樣測量薄膜厚度

1、怎樣測量薄膜厚度

X射線反射法（XRR）是測量薄膜厚度，分析多層膜結(jié)構(gòu)的正確方法。

XRR范圍問題于測量1-200nm厚度的薄膜，精度可以不提升1-3埃。之外也可以儀器測量薄膜的厚度外，X射線反射法還是可以考慮薄膜的界面粗糙度。

X射線反射法測薄膜厚度可以使用2θ/ω掃描（如圖），入射角ω很小，散射角2θ設(shè)置為大約1°，系統(tǒng)掃描的時候，ω=θ從0°正在掃描到10°70左右，實際CCD我們還能夠得到光子數(shù)（count）和角度（θ）的關(guān)系。

當(dāng)入射角ω很小的時候，應(yīng)該是是鏡面掠射，反射率不多是1，緊接著角度的會增大，反射率迅速減少，而薄膜的存在，X射線在薄膜的上下界面分別發(fā)生反射，然后疊加過，橫加干涉效應(yīng)要讓我們仔細的觀察到光子數(shù)和入射角與有周期性的漲落（條紋），觀察到的條紋數(shù)越多，我們也能換算出的薄膜的厚度也越計算精確。

算出說，發(fā)生了什么全反射的爵跡4角θc與薄膜密度的開根成正比，

條紋的周期Δθm和薄膜的厚度d或者，

當(dāng)M=1，θ>>θc時，

至于條紋的明銳程度會伴隨著界面粗糙度σ的增大而減低。

同時，反射界面粗糙度的增大，會使反射率曲線隨入射角的速度變大越快地衰減作用掉。

現(xiàn)在我們大多使用擬合軟件（諸如GenX）來對待測薄膜建模，按照曲線擬合來我得到待測薄膜的結(jié)構(gòu)參數(shù)。

上圖紫色點是實驗結(jié)果，藍色的線是對薄膜厚度的擬合結(jié)果。

之后送的一個我正在測的Ta薄膜小角X射線反射數(shù)據(jù)，它的厚度也差不多是35nm。