La diffraction des rayons X haute résolution (HRXRD) est un ensemble de techniques d'application pour l'analyse non destructive de la plupart des matériaux de structure cristalline presque parfaite multicouches. Les paramètres structurels qui peuvent être révélés et quantifiés sont essentiels pour une application réussie de ces matériaux.
Structures multicouches pour les semi-conducteurs
Aujourd'hui, la plupart des structures de semi-conducteurs modernes sont cultivées de façon épitaxiale depuis la phase gazeuse sur un substrat composé de silicone, de silicone-germanium et de composés III-V et II-VI. Il s'agit de couches cristallines presque parfaites présentant une densité de dislocation relativement faible.
Les propriétés des couches sont largement déterminées par leurs paramètres de composition et de structure. Des informations telles que l'épaisseur, la composition, la déformation, la relaxation et la qualité structurelle des couches sont obtenues en mesurant les rocking curves et les cartographies de réseau réciproque à l'aide d'une optique à rayons X haute résolution. La distribution spatiale des défauts est visualisable via des méthodes d'imagerie de diffraction des rayons X telles que la topographie des rayons X.
Solutions de diffraction des rayons X haute résolution
Les expériences de diffraction des rayons X haute résolution sur les couches épitaxiées, les hétérostructures et les super réseaux exigent un faisceau de rayons X hautement monochromatique avec une répartition des longueurs d'onde bien définie et une faible divergence angulaire.
Les systèmes X'Pert³ MRD (XL) et Empyrean de Malvern Panalytical répondent aux exigences de la HRXRD. Une large sélection de monochromateurs hybrides et de monochromateurs haute résolution sont disponibles pour répondre aux exigences spécifiques de résolution des différents matériaux. Le montage PreFIX unique permet des changements de configuration simples et rapides sans nécessiter de réalignement.
Les logiciels Epitaxy et Smoothfit permettent aux opérateurs et aux utilisateurs avancés d'analyser les rocking curves, les cartographies de réseau réciproque et les cartographies de wafer. Les rocking curves peuvent être simulées et ajustées via des algorithmes brevetés.
