Рост, структура и оптические свойства многослойных рентгеновских зеркал W/Mg₂Si

Abstract

Электронно-микроскопическими и рентгенодифракционными методами исследована структура многослойных рентгеновских зеркал (МРЗ) W/Mg₂Si. Показано, что в процессе изготовления МРЗ W/Mg₂Si наблюдается межслоевое взаимодействие, в результате которого формируется перемешанная зона на границе Mg₂Si-W из силицида вольфрама. Установлено, что состав перемешанной зоны зависит от толщины слоев, составляющих период рентгеновского зеркала. В МРЗ W/Mg₂Si с периодом 3,1 нм формируется перемешанная зона силицида вольфрама с преимущественным содержанием вольфрама: W₃Si и/или W₅Si₃. В МРЗ с периодом 14,2 нм состав перемешанной зоны близок к WSi₂. Плотности перемешанных зон в МРЗ W/Mg₂Si с периодами 3,1 нм и 14,2 нм составляют 16,1 г/см³ и 8,2 г/см³ соответственно. Проведена оценка оптических свойств МРЗ W/Mg₂Si. Показано, что на длине волны 9,89 нм отражательная способность неоптимизированного по конструкции МРЗ W/Mg₂Si находится на уровне с оптимизированным МРЗ W/B₄C.

Електронно-мікроскопічними та рентгенодифракційними методами досліджено структуру багатошарових рентгенівських дзеркал (БРД) W/Mg₂Si. Показано, що підчас виготовлення БРД W/Mg₂Si спостерігається міжшарова взаємодія, в результаті якої формується змішана зона на границі Mg₂Si-W з силіциду вольфраму. Встановлено, що склад змішаних зон залежить від товщини шарів, що складають період рентгенівського дзеркала. У БРД W/Mg₂Si з періодом 3,1 нм формується змішана зона силіциду вольфраму з переважним вмістом кремнію: W₃Si та/або W₅Si₃. У БРД з періодом 14,2 нм склад змішаної зони близький до WSi₂. Щільність змішаних зон у БРД W/Mg₂Si з періодами 3,1 нм та 14,2 нм складає 16,1 г/см³ та 8,2 г/см³ відповідно. Оцінені оптичні властивості БРД W/Mg₂Si. Показано, що на довжині хвилі 9,89 нм відбивна здатність не оптимізованого по конструкції БРД W/Mg₂Si знаходиться на рівні з оптимізованим БРД W/B₄C.

Transmission electron microscopy and low-angle X-ray diffraction methods are used for investigations of W/Mg₂Si multilayers structure. It is shown that due to interlayer interaction mixed zones of tungsten silicide are formed on the Mg₂Si-W interface during deposition of W/Mg₂Si multilayers. It is found that the composition of the mixed zones depends on thickness of the layers in X-ray mirror. In the W/Mg₂Si multilayers with period of 3.1 nm the intermixed zones of tungsten silicide with the predominant content of tungsten namely W₃Si and/or W₅Si₃, can be formed. In the multilayers with a period of 14.2 nm the composition of mixed zones is close to WSi₂. Densities of mixed zones in multilayers with periods of 3.1 nm and 14.2 nm are 16.1 g/cm³ and 8.2 g/cm³ respectively. It is shown that reflectivity of the non-optimized in construction W/Mg₂Si multilayer at wavelength of 9.89 nm is close to that of optimized W/B₄C multilayer.