基于常规X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)技术的透明柔性导电膜薄膜厚度表征

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作者 张少鸿 莫家媚 苏秋成 《中国无机分析化学》 北大核心 2025年第1期118-125,共8页

X射线光电子能谱仪(XPS)和X射线衍射仪(XRD)已越来越成为实验室的常规必备设备。XPS是一种表面分析技术,典型的分析深度约为10 nm,主要用于表征材料表面元素及其化学状态,并可利用刻蚀离子枪对材料元素及其化学态纵深分布进行研究。XRD... X射线光电子能谱仪(XPS)和X射线衍射仪(XRD)已越来越成为实验室的常规必备设备。XPS是一种表面分析技术,典型的分析深度约为10 nm,主要用于表征材料表面元素及其化学状态,并可利用刻蚀离子枪对材料元素及其化学态纵深分布进行研究。XRD主要利用晶体对X射线的衍射测定材料的晶体结构;同时可利用材料表面、界面对X射线的反射,研究材料的物性,包括密度、厚度、粗糙度等。利用实验室常规的XPS和XRD联合表征多层薄膜厚度;结合两者各自的优势,通过简单、便捷的方法实现多层薄膜的结构表征。通过XRD测试多层薄膜的反射干涉条纹,运用快速傅里叶变换(FFT)方法得到其厚度信息;通过XPS深度剖析得到膜层组分及其纵向分布的信息,从而完整表征了多层薄膜的结构。所表征的样品为组成和结构未知的透明柔性导电膜。结合XPS和XRD分析得到结果:薄膜为三层复合膜结构,首层由SnO_(2)、In_(2)O_(3)、TiO_(2)和ZnO组成,厚度为42.6 nm;中间为19.2 nm Ag纳米线;靠近基底层由ZnO、In_(2)O_(3)和TiO_(2)组成,厚度为59.0 nm。建立的方法完全避免了建模的繁杂过程和不确定性,方便、快速地得到薄膜结构组成,包括:每层薄膜厚度、组成成分、层间堆叠顺序等。方法在薄膜研究、生产过程质量控制等方面应用都有十分重要意义。 展开更多

关键词 x射线光电子能谱(xPS) x射线衍射(xRD) 薄膜厚度 深度剖析 x射线反射率(xrr) 快速傅里叶变换(FFT)

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软X射线分光晶体KAP的反射率特性 被引量：10

2

作者 熊先才 钟先信 +3 位作者 段绍光 肖沙里 杨国洪 高洁 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期73-75,共3页

弯晶谱仪是激光等离子体软X射线的有效诊断工具 ,KAP是弯晶谱仪的分光晶体之一 利用原子散射因子和结构因子分量 ,以及镶嵌晶体模型计算KAP的积分反射率 ,表明KAP的积分反射率与波长有关 ,先随波长增大而减小 ,后随波长增大而增大 此... 弯晶谱仪是激光等离子体软X射线的有效诊断工具 ,KAP是弯晶谱仪的分光晶体之一 利用原子散射因子和结构因子分量 ,以及镶嵌晶体模型计算KAP的积分反射率 ,表明KAP的积分反射率与波长有关 ,先随波长增大而减小 ,后随波长增大而增大 此外 ,还计算了KAP的峰值反射率、半最大值宽度、能量宽度和能量分辨率 。 展开更多

关键词 分光晶体 积分反射率 弯晶谱仪 软x射线诊断

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研究扩散屏障层对Mo/Si多层膜软X射线反射率影响的模拟 被引量：6

3

作者 秦俊岭 邵建达 +1 位作者 易葵 范正修 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期300-303,共4页

在特定波长下,用四层结构模型模拟了Mo/Si多层膜的软X射线反射率.研究了扩散屏障层dMo-on-Si和dSi-on-Mo对Mo/Si多层膜软X射线反射率的影响.研究发现,扩散屏障层并不总是损害Mo/Si多层膜的光学性能,通过合理设计dMo-on-Si和dSi-on-Mo厚... 在特定波长下,用四层结构模型模拟了Mo/Si多层膜的软X射线反射率.研究了扩散屏障层dMo-on-Si和dSi-on-Mo对Mo/Si多层膜软X射线反射率的影响.研究发现,扩散屏障层并不总是损害Mo/Si多层膜的光学性能,通过合理设计dMo-on-Si和dSi-on-Mo厚度,增加dMo-on-Si与dSi-on-Mo的比值,也能提高多层膜的软X射线反射率. 展开更多

关键词 软x射线 多层膜 扩散屏障层 MO/SI 反射率 模拟

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使用气体靶激光等离子体光源的软X射线反射率计 被引量：8

4

作者 尼启良 齐立红 陈波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2004年第6期576-580,共5页

建立了一台使用气体靶激光等离子体光源的软X射线反射率计,并给出了使用该反射率计测量软X射线多层膜反射率的方法。与金属靶等离子体光源相比,由于使用了气体靶等离子体光源,该反射率计具有低碎屑、可长期连续运行等优点。针对单色仪... 建立了一台使用气体靶激光等离子体光源的软X射线反射率计,并给出了使用该反射率计测量软X射线多层膜反射率的方法。与金属靶等离子体光源相比,由于使用了气体靶等离子体光源,该反射率计具有低碎屑、可长期连续运行等优点。针对单色仪的二级光谱对反射率测量结果产生的影响,提出了修正方法。并用此方法对实测的工作波长为17.1nm软X射线多层膜的反射率曲线进行了修正。 展开更多

关键词 软x射线反射率计 多层膜 激光等离子体 气体靶

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溅射气压对X射线多层膜反射率的影响 被引量：2

5

作者 祝国龙 冯仕猛 +2 位作者 邵建达 易葵 范正修 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期572-575,共4页

本文在不同的溅射气压的情况下制备了具有相同结构参量的 Mo/ Si多层膜 ,测出了其对应的小角度 X衍射曲线 ,在北京同步辐射实验室测量了多层膜的软 X射线反射率 .小角 X射线衍射谱表明 :随着溅射气压升高 ,多层膜的小角 X射线衍射曲线... 本文在不同的溅射气压的情况下制备了具有相同结构参量的 Mo/ Si多层膜 ,测出了其对应的小角度 X衍射曲线 ,在北京同步辐射实验室测量了多层膜的软 X射线反射率 .小角 X射线衍射谱表明 :随着溅射气压升高 ,多层膜的小角 X射线衍射曲线的高次峰的峰高急剧变小 ,半峰宽变大 .反射率测量结果也表明 :多层膜的 展开更多

关键词 x射线多层膜 溅射气压 小角x射线衍射 反射率

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激光等离子体光源软X射线反射率计 被引量：9

6

作者 陈波 尼启良 曹继红 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期453-455,共3页

介绍了所研制的激光等离子体光源软X射线反射率计 ,该反射率计由激光等离子体光源、掠入射光栅单色仪、样品室、真空系统、样品台、光电探测系统和计算机控制系统组成 ,工作波段 8～ 30nm ,测量样品的最大尺寸为 130mm× 12 0mm... 介绍了所研制的激光等离子体光源软X射线反射率计 ,该反射率计由激光等离子体光源、掠入射光栅单色仪、样品室、真空系统、样品台、光电探测系统和计算机控制系统组成 ,工作波段 8～ 30nm ,测量样品的最大尺寸为 130mm× 12 0mm× 12 0mm(长×宽×高 ) ,可以利用这台反射率计对软X射线波段光栅、滤光片和多层膜反射镜等光学元件进行测量和评估。为检验反射率计的性能指标 ,利用该反射率计对本室研制的软X射线多层膜反射镜的反射率进行了测量 ,测量结果与理论计算结果符合较好 ,反射率测量重复性为± 0. 6 %。 展开更多

关键词 反射率 光栅 多层膜反射镜 激光等离子体 光电探测系统 光源 波段 软x射线 入射光 理论计算

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金属纳米颗粒-聚电解质多层膜的X射线反射率研究 被引量：4

7

作者 李秀宏 谭智敏 +3 位作者 黄兰 李晓龙 麦振洪 李明 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期1314-1317,MJ04,共5页

用静电自组装技术制备了不同层数的 Au纳米颗粒 -聚电解质多层膜 ,用 X射线反射及原子力显微镜对膜的微结构进行了表征 .研究发现 ,当 Au纳米颗粒下面的聚电解质层较薄时 ,膜中无清晰的界面结构 ;随着 Au纳米颗粒下面的聚电解质层的增... 用静电自组装技术制备了不同层数的 Au纳米颗粒 -聚电解质多层膜 ,用 X射线反射及原子力显微镜对膜的微结构进行了表征 .研究发现 ,当 Au纳米颗粒下面的聚电解质层较薄时 ,膜中无清晰的界面结构 ;随着 Au纳米颗粒下面的聚电解质层的增厚 ,金属 展开更多

关键词 金属纳米颗粒-聚电解质多层膜 x射线反射率 静电自组装技术 层间结构

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小型高精度软X射线-极紫外反射率计 被引量：7

8

作者 尼启良 刘世界 陈波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1886-1890,共5页

针对探月二期工程中的有效载荷之一极紫外相机中的多层膜光学元件反射率测量的需要，搭建了一台使用液体靶激光等离子体光源的小型软X射线一极紫外波段反射率计。该反射率计主要由激光等离子体光源、Mcpherson247动狭缝掠入射单色仪及... 针对探月二期工程中的有效载荷之一极紫外相机中的多层膜光学元件反射率测量的需要，搭建了一台使用液体靶激光等离子体光源的小型软X射线一极紫外波段反射率计。该反射率计主要由激光等离子体光源、Mcpherson247动狭缝掠入射单色仪及相关的数据采集系统组成。单色仪工作波段为1～125nm，光谱分辨率〈0．08nm。无碎屑的液体靶激光等离子体光源的使用避免了光学元件的损坏，而动狭缝掠入射单色仪的使用则提高了光谱分辨率和波段范围。使用该反射率计实测了工作波长为13．5nm和30．4nm的Mo／Si多层膜的反射率，测量结果表明测量重复性优于±0．5％，实现了对多层膜反射率的高精度测量。 展开更多

关键词 软x射线-极紫外反射率计 多层膜 液体靶激光等离子体光源

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周期性梯度折射率多层膜的软X射线反射率 被引量：1

9

作者 秦俊岭 易葵 +1 位作者 邵建达 范正修 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1191-1193,共3页

由于界面互扩散的存在,实际的超薄多层膜很难具有清晰的界面结构.假设超薄多层膜为具有周期性梯度折射率的多层膜结构,用直线模型和余弦模型模拟了周期性梯度折射率多层膜的软X射线反射率.结果证明,折射率余弦渐变的多层膜虽然不具有清... 由于界面互扩散的存在,实际的超薄多层膜很难具有清晰的界面结构.假设超薄多层膜为具有周期性梯度折射率的多层膜结构,用直线模型和余弦模型模拟了周期性梯度折射率多层膜的软X射线反射率.结果证明,折射率余弦渐变的多层膜虽然不具有清晰的界面,但它同样具有很高的反射率. 展开更多

关键词 余弦模型 梯度折射率 多层膜 软x射线反射率

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一种利用等离子体X射线激光输出对称性测量X射线多层膜镜反射率的方法

10

作者 程涛 黄文忠 +3 位作者 孟立民 李英骏 赵静 张杰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2288-2291,共4页

从理论上论证了利用平板靶X射线激光两个输出端光强对称的特性来测量X射线多层膜镜反射率的测量方法.针对实验布局中等离子体对X射线激光吸收可能造成测量误差的情况,以保证测量结果千分之一的精确度为基准,从理论上计算获得该方法对不... 从理论上论证了利用平板靶X射线激光两个输出端光强对称的特性来测量X射线多层膜镜反射率的测量方法.针对实验布局中等离子体对X射线激光吸收可能造成测量误差的情况,以保证测量结果千分之一的精确度为基准,从理论上计算获得该方法对不同波长X射线激光的实验布局要求.并依此要求对制得的Mo/Si、Mo/Mg镜的反射率进行了实验测量. 展开更多

关键词 等离子体 x射线激光 多层膜反射镜 反射率测量 吸收

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掠入射X射线显微镜反射率分析

11

作者 赵玲玲 胡家升 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期469-472,共4页

X射线掠入射显微镜的反射率除了与掠入射角有关之外,还与反射表面的粗糙度密切相关.以设计的非共轴掠入射KBA X射线显微镜系统为例,讨论了掠入射下X射线从金属表面和单层膜表面反射的两种情况.分析了波长为0.83 nm时,表面均方粗糙度(RM... X射线掠入射显微镜的反射率除了与掠入射角有关之外,还与反射表面的粗糙度密切相关.以设计的非共轴掠入射KBA X射线显微镜系统为例,讨论了掠入射下X射线从金属表面和单层膜表面反射的两种情况.分析了波长为0.83 nm时,表面均方粗糙度(RM S)对反射率的影响,并计算了该系统的X射线反射率.分析结果表明RM S增大,反射率会降低;无氧铜的反射率为0.021,单层膜的反射率为0.049,因此KBA X射线显微镜可采用镀单层膜的方法加工. 展开更多

关键词 x射线成像 掠入射 表面粗糙度 反射率

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同步辐射软X射线多层膜反射率计的设计 被引量：1

12

作者 薛松 邵景鸿 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 1994年第3期85-88,共4页

分析了同步辐射软Ｘ射线多层膜反射率计；介绍了单色器系统、反射率计系统、真空系统以及双重二倍角机构的设计要点。

关键词 同步辐射 软x射线 多层膜反射率计

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同步辐射软X射线多层膜反射率计测量控制系统 被引量：1

13

作者 徐正良 孙剑辉 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 1995年第1期45-49,共5页

本文介绍我们首先使用一块软Ｘ射线多层膜反射镜作为色散元件而研制的同步辐射软Ｘ射线反射率计的软硬件结构、功能与特点，并报告了实测结果。

关键词 同步辐射 软x射线多层膜 控制系统 操作系统 数据获取 反射率计

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软X射线—真空紫外反射率计

14

作者 陈波 马玲 李福田 《光学机械》 CSCD 1991年第6期21-25,共5页

软X射线-真空紫外反射率计系统由光源、单色仪、反射率计、电子学及微机控制系统等几部分组成。可完成各种光学镜面、光栅、成像系统等的性能评价工作,反射率计真空室直径φ800mm,长1200mm,工作波段25～100nm,更换光源和探测器可扩展到1... 软X射线-真空紫外反射率计系统由光源、单色仪、反射率计、电子学及微机控制系统等几部分组成。可完成各种光学镜面、光栅、成像系统等的性能评价工作,反射率计真空室直径φ800mm,长1200mm,工作波段25～100nm,更换光源和探测器可扩展到1～250nm,角分辨率0.03°,扫描范围0～90°。 展开更多

关键词 软x射线 真空紫外光学 性能评价 反射率计 光栅效率

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真空紫外～X射线反射膜研究现状 被引量：14

15

作者 干蜀毅 徐向东 +2 位作者 洪义麟 刘颍 付绍军 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期459-468,共10页

真空紫外～X射线反射膜在分子、原子结构、宇宙物理、微纳米器件、生命科学等研究领域有着极其重要的应用。本文总结了迄今为止在A〈200nm内反射膜研究的进展情况，列出了常用单层金属反射膜最佳沉积条件、反射光谱以及各自的特点；对... 真空紫外～X射线反射膜在分子、原子结构、宇宙物理、微纳米器件、生命科学等研究领域有着极其重要的应用。本文总结了迄今为止在A〈200nm内反射膜研究的进展情况，列出了常用单层金属反射膜最佳沉积条件、反射光谱以及各自的特点；对复合膜则根据所应用的波长范围，阐述了膜材选择、膜层设计及薄膜制作过程中所涉及的一些重要问题，分析了复合膜反射率增强的机理。并给出了相应波段所用的膜材、膜对结构及所能达到的最高反射率。 展开更多

关键词 真空紫外 x射线 反射膜 反射镜 反射率 复合膜

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用X射线反射测量法表征双层结构中低原子序数材料的特性(英文) 被引量：8

16

作者 徐垚 王占山 +7 位作者 徐敬 张众 王洪昌 朱京涛 王风丽 王蓓 秦树基 陈玲燕 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1838-1843,共6页

介绍了用X射线反射测量术表征双层薄膜中低原子序数材料特性的方法。由于低原子序数材料的光学常数与Si基板材料的光学常数非常接近,用X射线反射法确定镀制在Si基板上的低原子序数材料膜层结构的变化十分困难,因此,提出了在镀制低原子... 介绍了用X射线反射测量术表征双层薄膜中低原子序数材料特性的方法。由于低原子序数材料的光学常数与Si基板材料的光学常数非常接近,用X射线反射法确定镀制在Si基板上的低原子序数材料膜层结构的变化十分困难,因此,提出了在镀制低原子序数材料前,首先在基板上镀制一层非常薄的金属层的方法。实验中,选用Cr作为金属层材料,制备并测试了三种不同C膜镀制时间的Cr/C双层薄膜。反射率曲线拟合结果表明,C膜密度约为2 .25 g/cm3,沉积速率为0 .058 nm/s。 展开更多

关键词 x射线衍射仪 低原子序数材料 反射率测试 薄膜

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高性能大尺寸X射线多层膜反射元件研制进展 被引量：3

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作者 黄秋实 齐润泽 +6 位作者 张哲 李文斌 蒋励 张云学 庄野琪 张众 王占山 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第21期2793-2804,共12页

X射线多层膜是同步辐射与自由电子激光、天文观测、等离子体诊断等大科学装置和实验室分析仪器的重要光学元件,能高效率反射X射线并实现单色和偏振化等调控。本课题组在近二十年的工作中对X射线多层膜的设计、制备和表征方法开展了系统... X射线多层膜是同步辐射与自由电子激光、天文观测、等离子体诊断等大科学装置和实验室分析仪器的重要光学元件,能高效率反射X射线并实现单色和偏振化等调控。本课题组在近二十年的工作中对X射线多层膜的设计、制备和表征方法开展了系统深入的研究,研制了一系列工作在软X射线和硬X射线不同波段的高性能多层膜,反射率达到国际先进水平;基于磁控溅射技术建立了大尺寸掠入射X射线多层膜的镀制平台,最大镀膜尺寸达1.2 m,均匀性优于0.5%(均方根值),制备的硬X射线多层膜反射镜成功应用在国内外大科学装置中;通过将多层膜与反射光栅相结合,创新发展了超高效率韧X射线多层膜光栅元件,相比传统单层膜光栅,该元件能将韧X射线衍射效率最高提升40倍。本文将简要介绍课题组在X射线多层膜元件领域的研究进展。 展开更多

关键词 x射线多层膜 反射率 大尺寸反射元件 多层光栅

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单发实验测量软X射线多层膜反射镜反射特性 被引量：2

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作者 王伟 倪元龙 +7 位作者 万炳根 孙今人 吴江 王琛 孙玉琴 周关林 顾援 王世绩 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期525-528,共4页

提出了一种单发实验测量软 X射线波段多层膜反射镜反射特性的简易方法。实验采用激光等离子体软 X射线源作为光源 ,用平焦场光栅谱仪分光 ,在光路中引入掠入射镜以消除高级次谱的影响 ,用软 X光 CCD记录 ,在一发激光打靶实验中 ,测量了... 提出了一种单发实验测量软 X射线波段多层膜反射镜反射特性的简易方法。实验采用激光等离子体软 X射线源作为光源 ,用平焦场光栅谱仪分光 ,在光路中引入掠入射镜以消除高级次谱的影响 ,用软 X光 CCD记录 ,在一发激光打靶实验中 ,测量了设计中心波长为 1 3 .9nm的 展开更多

关键词 Mo/Si多层膜反射镜 反射率 软x射线 激光等离子体 场光栅谱仪 测量

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23.4nm软X射线多层膜反射镜研制 被引量：1

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作者 刘震 李旭 +2 位作者 马月英 陈波 曹健林 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期1138-1141,共4页

为了满足类氖-锗X射线激光研究的需要,设计制备了23.4 nm软X射线多层膜反射镜。依据多层膜选材原则并考虑材料的物理化学特性选择新的材料Ti与Si组成材料对。设计优化材料多层膜的周期厚度(d),材料比例(Γ),周期数(N),计算出Ti/Si反射... 为了满足类氖-锗X射线激光研究的需要,设计制备了23.4 nm软X射线多层膜反射镜。依据多层膜选材原则并考虑材料的物理化学特性选择新的材料Ti与Si组成材料对。设计优化材料多层膜的周期厚度(d),材料比例(Γ),周期数(N),计算出Ti/Si反射率曲线。通过实验优化各种镀膜工艺参数,制备出了23.4 nm的Ti/Si多层膜反射镜。利用X射线衍射仪和软X射线反射率计对Ti/Si多层膜结构和反射率进行检测,测量结果为Ti/Si多层膜反射镜中心波长0λ=23.2nm,正入射峰值反射率为R=25.8%。将Ti/Si多层膜反射镜与软X射线波段常用的Mo/Si多层膜反射镜相比,在23.4 nm处,Ti/Si多层膜反射镜的反射率提高10%,而带宽减小1.8 nm,光学性能显著提高。 展开更多

关键词 极紫外 多层膜反射镜 磁控溅射 x射线衍射仪 反射率计

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极紫外与软X射线用非晶碳膜全反射镜的研究

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作者 谭默言 蒋励 王占山 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期129-133,共5页

用高真空磁控溅射设备分别在工作气压为0.40Pa和0.67Pa下制备了非晶碳膜全反射镜样品,利用X射线掠入射反射测量了膜层厚度、粗糙度和膜层密度,用原子力显微镜测量了样品的表面粗糙度,用同步辐射测量了不同工作气压下制备的非晶碳膜全反... 用高真空磁控溅射设备分别在工作气压为0.40Pa和0.67Pa下制备了非晶碳膜全反射镜样品,利用X射线掠入射反射测量了膜层厚度、粗糙度和膜层密度,用原子力显微镜测量了样品的表面粗糙度,用同步辐射测量了不同工作气压下制备的非晶碳膜全反射镜的反射率,并对测量结果进行了分析讨论.测试结果表明:在0.40Pa工作气压下制备的非晶碳膜反射镜的性能优于在0.67Pa工作气压下制备的反射镜的性能,在掠入射角小于4.5°时,非晶碳膜全反射镜在5nm以上波段有比较平坦的高反射率,在波长小于5nm波段,反射率急剧下降. 展开更多

关键词 薄膜 非晶碳 全反射镜 软x射线 磁控溅射 反射率

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