Nanoskala billeddannelse af stamme ved hjælp af X-ray Bragg projektion ptychography

(Phys.org) – Den teoretiske og eksperimentelle ramme for en ny kohærent diffraktionsstammebilledfremgangsmåde blev udviklet i Center for Nanoscale Materials' X-Ray Microscopy Group i samarbejde med Argonnes Materials Science Division, sammen med brugere fra IBM. Nanofokuseret røntgen-Bragg-projektionsptykografi skaber et værktøj til effektivt at afbilde belastningsfelter med uforstyrrede grænseforhold i teknologisk og videnskabeligt relevante energisystemer.

Denne nye teknik er i stand til at afbilde gitterforvrængninger i tynde film ikke-destruktivt ved rumlige opløsninger på <20 nm ved hjælp af sammenhængende nanofokuserede hårde røntgenstråler. Dette arbejde markerer et væsentligt skridt fremad i udviklingen af ​​ikke-destruktive kohærente røntgendiffraktionsbilledteknikker til undersøgelse af nanoskala gitterfunktioner i virkelige materialer under virkelige forhold. Dette studie, hvor strukturelle finesser blev løst i en enhedsprototype, der stammer fra både iboende størrelseseffekter og ydre grænsebetingelser, baner vejen for ikke-destruktive undersøgelser af struktur i materialer på nanometerlængdeskalaer, hvor forudsigelse, måling, og kontrol af belastning er vanskelig.

Dataene opnået fra det afbildede system blev brugt til at bestemme gittertøjningsprofilen i et epitaksielt SiGe-stressorlag af en siliciumprototypeanordning. Måling af belastning fra epitaksialgitter-mismatch og enhedsbehandling kan teste kontinuum elastiske modellering forudsigelser af nanoskala belastningsfordelinger.