Эволюция структуры многослойных рентгеновских зеркал Si/Mg2Si при термическом воздействии

Abstract

Методами рентгеновской дифрактометрии и просвечивающей электронной микроскопии поперечных срезов исследована структура многослойного рентгеновского зеркала (МРЗ) Si/Mg2Si в исходном состоянии и после термического отжига в интервале температур 50—750⁰C. В исходном состоянии в МРЗ Si/Mg2Si слои Si – аморфные. Слои Mg2Si представляют собой аморфную матрицу с нанокристаллическими включениями Mg2Si в метастабильной гексагональной модификации. При отжиге до 450⁰C наблюдается кристаллизация слоёв Mg2Si, что сопровождается увеличением плотности силицида и, соответственно, уменьшением периода на 7,3%. Дальнейший отжиг МРЗ Si/Mg2Si приводит к кристаллизации слоёв Si в интервале температур 500—600⁰C, в результате чего период рентгеновского зеркала уменьшается на 6,36%.

Методами рентґенівської дифрактометрії та просвітлювальної електронної мікроскопії поперечних зрізів досліджено структуру багатошарового рентґенівського дзеркала (БРД) Si/Mg2Si у вихідному стані та після термічного відпалу в інтервалі температур 50—750⁰C. У вихідному стані в БРД Si/Mg2Si шари Si є аморфними. Шари Mg2Si являють собою аморфну матрицю з нанокристалічними включеннями Mg2Si у метастабільній гексагональній модифікації. При відпалі до 450⁰C спостерігається кристалізація шарів Mg2Si, що супроводжується збільшенням густини силіциду і, відповідно, зменшенням періоду на 7,3%. Подальший відпал БРД Si/Mg2Si приводить до кристалізації шарів Si в інтервалі температур 500—600⁰C, в результаті чого період рентґенівського дзеркала зменшується на 6,36%.

The study of multilayer Si/Mg2Si structure in initial state and after thermal annealing in temperature range 50—750⁰C by the methods of small-angle X-ray diffraction and cross-section transmission electron microscopy is carried out. As-deposited silicide layers are amorphous. Magnesium silicide layers are amorphous with nanocrystalline inclusions of Mg2Si in metastable hexagonal modification. After thermal annealing at T= 450⁰C, the Mg2Si layers are crystallized with increasing in density and, correspondingly, with 7.3% reduction in period of the Si/Mg2Si multilayer. The further annealing of Si/Mg2Si multilayer results in crystallization of Si layers in temperature range 500—600⁰C. Consequently, period of the Si/Mg2Si multilayer is decreased by 6.36%.