Determinación del grosor y la aspereza de capa de películas (láminas) de polímero mediante reflectividad de rayos X

Las películas delgadas de polímero han demostrado numerosas aplicaciones potenciales en varios campos de investigación. Sin embargo, las técnicas de deposición comúnmente usadas, como el recubrimiento por rotación en sustratos en estado sólido, a menudo han tenido dificultad controlando el grosor de la capa de manera precisa.

Aún más, las esperezas de superficie e interfaz son factores de calidad cruciales para las películas depositadas. Entonces, poder medir el grosor y aspereza de la superficie/interfaz precisamente es esencial para optimizar el proceso de deposición.

La reflectividad de rayos X (RRX o XRR) es una de las técnicas más seguras para determinar el grosor y la aspereza de superficie/interfaz de una película. Tiene la ventaja de ser una técnica no-destructiva que no requiere preparación de muestra especial en comparación con otros métodos de análisis.

La clave para lograr medidas XRR de grosor y aspereza de las películas de alta precisión es la alineación de la muestra. Si el alineamiento es incorrecto o impreciso, los resultados de la medida pueden ser incorrectos. El difractómetro multipropósito SmartLab de Rigaku se asegura que este tipo de medida pueda efectuarse correcta- y precisamente, aún con usuarios inexpertos. El software, Guidance de Rigaku, completamente automatiza la alineación de la muestra.
XRR profile taken from a polymer film deposited on a Si wafer

En la Figura a la izquierda se presenta el perfil y los resultados de una medida XRR tomada de una película de polímero depositada en una oblea de Si. El acuerdo entre los resultados de la medida y las curvas calculadas es excelente. Se determinó que el grosor y la aspereza de superficie e interfaz de la película son de 1.282 nm, 0.402 nm, y 0.255 nm, respectivamente.
 


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