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低温退火的X射线W/Si多层膜应力和结构性能

张金帅 黄秋实 蒋励 齐润泽 杨洋 王风丽 张众 王占山

低温退火的X射线W/Si多层膜应力和结构性能

张金帅, 黄秋实, 蒋励, 齐润泽, 杨洋, 王风丽, 张众, 王占山
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  • W/Si多层膜反射镜在硬X射线天文望远镜中有重要应用. 为减小其应力对反射镜面形和望远镜分辨率的影响, 同时保证较高的反射率, 采用150, 175和200 ℃ 的低温退火工艺对采用磁控溅射镀制的W/Si周期多层膜进行后处理. 利用掠入射X射线反射测试和样品表面面形测试对退火前后W/Si多层膜的应力和结构进行表征. 结果表明, 在150 ℃ 退火3 h 后, 多层膜1级峰反射率和膜层结构几乎没有发生变化, 应力减少约27%; 在175 ℃ 退火3 h后, 多层膜膜层结构开始发生变化, 应力减少约50%; 在200 ℃退火3 h 后, 多层膜应力减小超过60%, 但1级布拉格峰反射率相对下降17%, 且膜层结构发生了较大变化. W, Si界面层的增大和相互扩散加剧是应力和反射率下降的主要原因.
      通信作者: 王占山, wangzs@tongji.edu.cn
    • 基金项目: 中国科学院战略性先导科技专项(批准号: XDA04060605)和国家重大科学仪器设备开发专项(批准号: 2012YQ24026402)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-09-30
  • 修回日期:  2016-01-25
  • 刊出日期:  2016-04-05

低温退火的X射线W/Si多层膜应力和结构性能

  • 1. 同济大学精密光学工程技术研究所, 同济大学物理科学与工程学院, 先进微结构材料教育部重点实验室, 上海 200092
  • 通信作者: 王占山, wangzs@tongji.edu.cn
    基金项目: 

    中国科学院战略性先导科技专项(批准号: XDA04060605)和国家重大科学仪器设备开发专项(批准号: 2012YQ24026402)资助的课题.

摘要: W/Si多层膜反射镜在硬X射线天文望远镜中有重要应用. 为减小其应力对反射镜面形和望远镜分辨率的影响, 同时保证较高的反射率, 采用150, 175和200 ℃ 的低温退火工艺对采用磁控溅射镀制的W/Si周期多层膜进行后处理. 利用掠入射X射线反射测试和样品表面面形测试对退火前后W/Si多层膜的应力和结构进行表征. 结果表明, 在150 ℃ 退火3 h 后, 多层膜1级峰反射率和膜层结构几乎没有发生变化, 应力减少约27%; 在175 ℃ 退火3 h后, 多层膜膜层结构开始发生变化, 应力减少约50%; 在200 ℃退火3 h 后, 多层膜应力减小超过60%, 但1级布拉格峰反射率相对下降17%, 且膜层结构发生了较大变化. W, Si界面层的增大和相互扩散加剧是应力和反射率下降的主要原因.

English Abstract

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