High-Resolution X-Ray Scattering: From Thin Films to Lateral Nanostructures

در طول 20 سال گذشته، علاقه به پراش سنجی و بازتاب اشعه ایکس با وضوح بالا در نتیجه توسعه صنعت نیمه هادی ها و افزایش علاقه به تحقیقات مواد لایه های نازک مغناطیسی، آلی و مواد دیگر افزایش یافته است. به عنوان مثال، اپتوالکترونیک به اپتاکسی بعدی از لایه های نازک مواد نیمه هادی مختلف نیاز دارد. در اینجا، ضخامت لایه های جداگانه به چند لایه اتمی کاهش می یابد تا از اثرات کوانتومی بهره برداری شود. به دلایل محصور شدن الکترونیکی و نوری، این لایه‌های نازک در لایه‌های روکش بسیار ضخیم‌تر یا پشته‌هایی از چند لایه با ترکیب شیمیایی کمی متفاوت قرار می‌گیرند. بدیهی است که کیفیت رابط این weH های کوانتومی برای عملکرد دستگاه ها بسیار مهم است. لایه های نازک فلزی اغلب خواص مغناطیسی را نشان می دهند که برای لایه های ضخیم یا در مواد حجیم دیده نمی شود. برای مثال، بررسی برهمکنش متقابل لایه های مغناطیسی و غیر مغناطیسی منجر به کشف مقاومت مغناطیسی عظیم می شود. این ویژگی به شدت به ضخامت و زبری رابط لایه های پوشیده شده مرتبط است.

During the last 20 years interest in high-resolution x-ray diffractometry and reflectivity has grown as a result of the development of the semiconductor industry and the increasing interest in material research of thin layers of magnetic, organic, and other materials. For example, optoelectronics requires a subsequent epitaxy of thin layers of different semiconductor materials. Here, the individuallayer thicknesses are scaled down to a few atomic layers in order to exploit quantum effects. For reasons of electronic and optical confinement, these thin layers are embedded within much thicker cladding layers or stacks of multilayers of slightly different chemical composition. It is evident that the interface quality of those quantum weHs is quite important for the function of devices. Thin metallic layers often show magnetic properties which do not ap­ pear for thick layers or in bulk material. The investigation of the mutual interaction of magnetic and non-magnetic layers leads to the discovery of colossal magnetoresistance, for example. This property is strongly related to the thickness and interface roughness of covered layers.