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—750°C. 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 450°C 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—600°C, 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—750°C. 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 450°C 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—600°C, 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—750°C 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 = 450°C, 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—600°C. Consequently, period of the Si/Mg₂Si multilayer is decreased by 6.36%.