異常分散X線反射率法による超薄膜の電子密度深さ分布

• Project/Area Number: 07750032
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 表面界面物性
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 坂田 修身 東京工業大学, 工業材料研究所, 助手 (40215629)
• Project Period (FY): 1995
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1995)
• Budget Amount: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 1995: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 異常分散 / X線反射率 / 超薄膜 / 電子密度分布

Research Abstract

異常分散X線反射率法とシンクロトロン放射X線を組み合わせて、超薄膜の電子密度深さ分布をモデルを仮定せずに決定した。試料としてGe単結晶上に(設計値Al30Å,C70Åの)1層及び3層を蒸着したものを用い、2種類の波長(Ge吸収端波長1.117Åとそこから離れた波長1.3Å)においてX線反射率曲線を測定した。それぞれの試料について、2個の反射率曲線をフーリエ変換して、薄膜中の電子密度深さ分布を得た。その分布はAlで山,Cで谷を示した。1層膜の試料では、(1)Al約30Å,C約30Åの膜厚、(2)AlとCの電子密度の遷移層が約13Å、(3)Al,Cの電子密度の値はバルクの値とほぼ同じであることが分かった。3層膜の試料では、(1)得られた膜厚を基板と反対側(つまり上側)から記述すると、Al約30Å,C約30Å,Al約60Å,C約30Å,Al約60Å,C約30Å(2)上の2組のAl,Cはバルクのそれぞれの電子密度の約65%と約70%であるのに対し、3組目のAl,Cはそれぞれ約85%,約30%,(3)Al,Cの界面で約10Åの電子密度遷移層があること(4)Alの電子密度プロファイルに微細構造があることが分かった。また、本方法で得た電子密度分布から実験反射率をほぼ完璧に復元できる。しかし通常の1波長の反射率データからモデルを仮定してフィットしたデータからは実験反射率曲線を不完全にしか復元できなかった。

Research Products

• [Publications] T.Ohkawa,Y.Yamaguchi,O.Sakata et al.: "Anomalous dispersion X-ray reflectometry for model-independent determination of Al/C multilayer structures" Physica B. (in press).