Vakuum in Forschung und PraxisVolume 13, Issue 4 p. 222-231 Article Nanometer-Multischichtsysteme für die Röntgenanalytik Multilayer systems for X-ray analysisi R. Dietsch, R. Dietsch Fraunhofer Institut Werkstoff- und Strahltechnik, Winterbergstraße28, D-01277 Dresden, http://www.iws.fhg.deSearch for more papers by this authorTh. Holz, Th. Holz Fraunhofer Institut Werkstoff- und Strahltechnik, Winterbergstraße28, D-01277 Dresden, http://www.iws.fhg.deSearch for more papers by this authorA. Leson, A. Leson Fraunhofer Institut Werkstoff- und Strahltechnik, Winterbergstraße28, D-01277 Dresden, http://www.iws.fhg.deSearch for more papers by this authorH. Mai, H. Mai Fraunhofer Institut Werkstoff- und Strahltechnik, Winterbergstraße28, D-01277 Dresden, http://www.iws.fhg.deSearch for more papers by this authorD. Bahr, D. Bahr BRUKER AXS GmbH, Östliche Rheinbrückenstraße 50, D-76187 KarlsruheSearch for more papers by this authorL. Brügemann, L. Brügemann BRUKER AXS GmbH, Östliche Rheinbrückenstraße 50, D-76187 KarlsruheSearch for more papers by this authorJ. Lange, J. Lange BRUKER AXS GmbH, Östliche Rheinbrückenstraße 50, D-76187 KarlsruheSearch for more papers by this authorA. Hoffmann, A. Hoffmann PINK GmbH Vakuumtechnik, Am Kessler 06, D-97877 WertheimSearch for more papers by this authorF. Pink, F. Pink PINK GmbH Vakuumtechnik, Am Kessler 06, D-97877 WertheimSearch for more papers by this author R. Dietsch, R. Dietsch Fraunhofer Institut Werkstoff- und Strahltechnik, Winterbergstraße28, D-01277 Dresden, http://www.iws.fhg.deSearch for more papers by this authorTh. Holz, Th. Holz Fraunhofer Institut Werkstoff- und Strahltechnik, Winterbergstraße28, D-01277 Dresden, http://www.iws.fhg.deSearch for more papers by this authorA. Leson, A. Leson Fraunhofer Institut Werkstoff- und Strahltechnik, Winterbergstraße28, D-01277 Dresden, http://www.iws.fhg.deSearch for more papers by this authorH. Mai, H. Mai Fraunhofer Institut Werkstoff- und Strahltechnik, Winterbergstraße28, D-01277 Dresden, http://www.iws.fhg.deSearch for more papers by this authorD. Bahr, D. Bahr BRUKER AXS GmbH, Östliche Rheinbrückenstraße 50, D-76187 KarlsruheSearch for more papers by this authorL. Brügemann, L. Brügemann BRUKER AXS GmbH, Östliche Rheinbrückenstraße 50, D-76187 KarlsruheSearch for more papers by this authorJ. Lange, J. Lange BRUKER AXS GmbH, Östliche Rheinbrückenstraße 50, D-76187 KarlsruheSearch for more papers by this authorA. Hoffmann, A. Hoffmann PINK GmbH Vakuumtechnik, Am Kessler 06, D-97877 WertheimSearch for more papers by this authorF. Pink, F. Pink PINK GmbH Vakuumtechnik, Am Kessler 06, D-97877 WertheimSearch for more papers by this author First published: 15 August 2001 https://doi.org/10.1002/1522-2454(200108)13:4<222::AID-VIPR222>3.0.CO;2-JCitations: 1AboutPDF ToolsRequest permissionExport citationAdd to favoritesTrack citation ShareShare Give accessShare full text accessShare full-text accessPlease review our Terms and Conditions of Use and check box below to share full-text version of article.I have read and accept the Wiley Online Library Terms and Conditions of UseShareable LinkUse the link below to share a full-text version of this article with your friends and colleagues. Learn more.Copy URL Share a linkShare onFacebookTwitterLinked InRedditWechat Abstract Die Abscheidung von Nanometer-Multischichtsystemen auf technisch relevanten Substraten stellt extreme Anforderungen an die jeweilige Beschichtungstechnologie hinsichtlich Präzision, Reproduzierbarkeit und Langzeitstabilität. Speziell für den Einsatz dieser Multischichten als röntgenoptisches Bauelement müssen eine Variation der Einzelschichtdicken im Bereich unterhalb σD = 0,1nm in einem Schichtstapel mit mehr als 150 Einzelschichten und eine Reproduzierbarkeit der mittleren Periodendicke zwischen zwei Abscheidezyklen von Δd ≤ 0,1nm bei der Beschichtung von Substraten mit bis zu 6“Durchmesser mit der jeweiligen Technologie realisiert werden. Zur Abscheidung solcher röntgenoptischer Nanometer-Multischichten haben sich die Magnetron-Sputtertechnik und die Elektronenstrahlverdampfung etabliert. Sowohl für spezielle Materialkombinationen als auch zur Erzielung vorgegebener Schichtdickenprofile stellt das Verfahren der Puls Laser Deposition (PLD) eine interessante Alternative zu den dominierenden Technologien dar. Dazu wurde im Fraunhofer-IWS Dresden eine spezielle PLD-Konfiguration zur Großflächenabscheidung von Nanometer-Multischichten für röntgenoptische Anwendungen entwickelt. Das Verfahren erzeugt durch Ablation auf der Mantelfläche zylinderförmiger Targets eine definierte Relativbewegung zwischen Plasmafackel und Substrat. Damit können Multischichtsysteme mit homogener Schichtdickenverteilung oder mit vorgegebenen Schichtdickengradienten in einem automatisierten Prozess abgeschieden werden. Diese Großflächentechnologie wurde zur Abscheidung von Metall/Kohlenstoff- und Kohlenstoff/Kohlenstoff- Nanometer-Multischichten für röntgenoptische Anwendungen entwickelt und auf die Beschichtung von Substraten bis 6“Durchmesser aufskaliert. Im Ergebnis der Aufskalierung dieser Technologie können Röntgenspiegel, bestehend aus Kohlenstoff- und Metallabsorbern (z.B. Ni, W, Mo) in Kombination mit geeigneten Spacermaterialien (z.B. C, B4C, Si) mit mehr als 150 Perioden in einem automatisierten Prozess auf Substraten bis 6“Durchmesser abgeschieden werden. Dabei werden unter Verwendung der Großflächen-PLD (LA-PLD) Schichtdickenhomogenitäten besser 1% über 6“ Substratlänge, eine mittlere Abweichung der Einzelschichtdicken im Gesamtstapel von σD ≤ 10pm und eine Reproduzierbarkeit der mittleren Periodendicke zwischen zwei Abscheidezyklen von Δd/d ≈0.6% erreicht. Auf Grund ihrer röntgenoptischen Eigenschaften sind diese Nanometer-Multischichten hervorragend geeignet zur Herstellung röntgenoptischer Komponenten und Baugruppen für die unterschiedlichsten Spektralbereiche. Sie finden als Analysatoren, Monochromatoren und als strahlformende Baugruppen einen zunehmenden Einsatz in der Röntgendiffraktometrie und -reflektometrie, der Röntgenspektroskopie und in der Röntgenastronomie. So können unter Einsatz parabolisch gekrümmter Gradientenmultischichten, den sogenannten Göbel-Spiegeln, in kommerziellen Laborröntgengeräten monochromatische Parallelstrahlbündel für die verschiedensten Wellenlängen (z.B. für Cu Kα-, Mo Kα-, Co Kα-Strahlung) erzeugt werden. Die damit erzielbaren Verbesserungen hinsichtlich z.B. Intensität und einfacher Bedienbarkeit stellen eine neue Qualität in der Röntgenreflektometrie und -diffraktometrie mit Laborröntgenger"ten dar. Citing Literature Volume13, Issue4August 2001Pages 222-231 RelatedInformation