Characterization of Superlattice Structures by X-Ray Diffraction and X-Ray Reflectivity Measurements

摘要

Tässä diplomityössä esiteltiin menetelmä superhilarakenteiden karakterisoimiseksi. Superhilarakenteiden karakterisointi kattaa sen eri osien hilavakioiden, paksuuksien ja moniyhdisteiden kompositioiden määrittämisen. Lisäksi on selvitettävä rakenteen jännitystilat. Superhilojen karakterisointi suoritettiin röntgenheijastus- ja röntgendiffraktiomittausten avulla. Röntgenheijastusmittaukset mahdollistavat nanometrin luokkaa olevien paksuuksien mittaamisen. Tässä työssä esitellyssä menetelmässä superhilarakenteiden kerrosten paksuudet mitattiin röntgenheijastusmittausten avulla, jonka jälkeen loput tuntemattomista parametreista määritettiin röntgendiffraktiomittausten perusteella. Menetelmää sovellettiin näytteisiin joiden kompositiot ja paksuudet määritettiin myös röntgendiffraktiomittauksia simuloimalla. Menetelmän antamat tulokset vastasivat simuloituja tuloksia erittäin hyvin. Menetelmä soveltuu kaikkien superhilarakenteiden karakterisointiin, lukuun ottamatta rakenteita joiden pinnat ovat liian karheita ja/tai aaltoilevia sekä rakenteita joiden periodisuus on heikko. Superhila voidaan myös karakterisoida simuloimalla röntgendiffraktiota. Simuloinnista saatavien tuloksien ongelmana on, että ne eivät ole yksikäsitteisiä. Työssä esitellyn menetelmän etuna on, että tulokset ovat yksikäsitteisiä, jolloin simulointia voidaan hyödyntää pelkästään tulosten oikeellisuuden tarkistamiseen.