El mapeo del espacio recíproco es un método de difracción de rayos X de alta resolución para medir un mapa del espacio recíproco (RSM).
Estos mapas en torno a puntos en una red recíproca pueden revelar información adicional a la que proporcionan las exploraciones de una sola línea como las curvas oscilantes de alta resolución.
Los RSM suelen utilizarse para facilitar la interpretación de desplazamiento, ensanchamiento o superposición de picos.
Posición de picos
La relajación de la deformación de redes en capas amortiguadoras epitaxiales y sustratos virtuales, a menudo se presenta junto con la inclinación de las capas, lo que da como resultado un desplazamiento de los picos. Los picos Bragg de reflexiones asimétricas también son desplazados en curvas oscilantes como resultado de la deformación epitaxial.
La falta de coincidencia y las dislocaciones roscadas en capas epitaxiales semiconductoras pueden dar lugar al ensanchamiento de picos y a la superposición de picos en mediciones de curvas oscilantes de alta resolución tradicionales.
La medición de RSM es una manera de separar estos efectos, para que las posiciones de los picos de Bragg se puedan medir con precisión.
Esto es importante para la determinación de la deformación, la relajación de redes, la composición y el espesor de las capas en compuestos semiconductores, como dispositivos basados en GaN para transistores de electrones de alta movilidad (HEMTs) y LED.
Calidad de capas
El mapeo del espacio recíproco es especialmente potente para la investigación general de la calidad de las capas en estructuras de capas delgadas.
Cuando hay defectos en una capa epitaxial, se divide en bloques de mosaicos que son regiones perfectas de cristal que se inclinan o giran entre sí.
Asimismo, los granos de cristal en capas depositadas policristalinas pueden compartir una orientación común (fibra). El mapeo del espacio recíproco puede usarse para medir el tamaño y las inclinaciones relativas de los bloques de mosaicos y para investigar la textura en películas depositadas.
Los mapas del espacio recíproco también pueden distinguir claramente el ensanchamiento de los picos resultantes de esta mosaicidad del ensanchamiento de los picos debido a otros efectos como la curvatura de sustratos.
Ahora más rápido que nunca con URSM
Los avances recientes en el flujo y la gestión de datos significan que, para todas las aplicaciones, excepto para las de más alta resolución, el detector PIXcel3D se puede utilizar para el mapeo del espacio recíproco ultrarrápido (URSM). Las áreas más grandes de espacio recíproco se pueden cubrir en tiempos más cortos que nunca antes.
Por ejemplo, el mapa del espacio recíproco completo (0002) de capas de aleación de GaN sobre zafiro se puede obtener en tan solo 30 segundos. Vea el video completo a continuación.
