金属原子層成長法による高性能X線ミラーの作製

采用金属原子层生长方法制造高性能X射线镜

基本信息

批准号：
08650028
负责人：
石井真史
金额：
$ 0.19万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至 1997
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08650028/
关键词：
原子層成長 X線多層膜ミラー遷移金属

项目摘要

本研究は、半導体材料のみならず、軟X線多層膜ミラーに必要な更に密度の高い金属材料、とくに遷移金属、及びその化合物薄膜を原子層成長法にて作製することを目指すとともに、波長2-4nmの「水の窓領域」の高反射率多層膜ミラー実現の可能性を探ることを目的としている。本年度の研究実績として1.最適材料の選定「水の窓領域」で良好な光学定数を持つ遷移金属の一つであるMnを含むMnGaと、密度の低いAlPとの組み合わせが多層膜ミラーとして高反射率を持つことを理論計算から見いだした。2.X線ミラーの試作AlP/GaPの原子層成長により波長17nmのX線多層膜ミラーの作製に初めて成功し、原子層成長の有用性を明らかにした。すなわち、原子層成長法は基板表面の凹凸を平坦化し、光学的に良好な平坦な表面が実現できた。原子層単位の結晶成長により多層膜ミラーの反射波長が厳密に制御できることが明らかになった。3.AlP原子層成長の機構解明多層膜ミラーとなる材料のうちAlPの原子層成長の機構を、原子間力顕微鏡による観察から明らかにした。また、その機構から表面形状の制御に成功し、原子レベルで平坦な極めて優れた薄膜を作製できた。現在、MnGaの化学気相成長を試みており、新しい金属材料の原子層成長の可能性を探査している。

这项研究的目的不仅是制造半导体材料，还要制造软性所需的更致密的金属材料，目的是探索在-4nm“水窗区域”实现高反射率多层镜的可能性。今年的研究成果包括： 1. 最佳材料的选择 MnGa（其中含有Mn，是“水窗口区”具有良好光学常数的过渡金属之一）与低密度AlP的组合是非常有效的通过理论计算发现它具有反射率。 2.X射线反射镜原型我们首次通过AlP/GaP原子层生长成功制作了波长为17 nm的X射线多层反射镜，阐明了原子层生长的有用性。换句话说，原子层生长法使基板表面的凹凸变得平坦，从而能够实现光学良好的平坦表面。研究表明，多层镜的反射波长可以通过原子层晶体生长来精确控制。 3.阐明AlP的原子层生长机制通过使用原子力显微镜观察，阐明了多层镜中使用的材料之一AlP的原子层生长机制。此外，利用这种机制，他们能够成功地控制表面形状并创建在原子水平上平坦的极薄膜。目前，我们正在进行MnGa化学气相沉积实验，探索新型金属材料原子层生长的可能性。