软X射线激光多层膜均匀度控制技术

软X射线激光多层膜均匀度控制技术

一、软X射线激光多层膜均匀性控制技术(论文文献综述)

李云鹏[1](2015)在《空间环境Mo/Si多层膜与Ge膜稳定性研究》文中进行了进一步梳理空间天气的变化对人类的生产、生活以及国家的航天、军事等活动都有重大影响。近年来,空间天气监测系统被逐渐建立起来。地球等离子体层观测是近地空间环境观测的主要手段,用于研究地球电离层、磁层和太阳风的相互作用等特征。极紫外相机搭载于“嫦娥三号”着陆器,对地球等离子体层进行观测,月球表面空间环境高真空、大温差、强粒子辐照等特点对极紫外相机中Mo/Si多层膜与Ge薄膜的性能有重要影响。为研制能够在月面环境下长期、稳定工作的Mo/Si多层膜与Ge薄膜,对所制备的薄膜进行了热稳定性、应力稳定性、辐照稳定性以及时间稳定性四方面的研究,为研制高稳定性Mo/Si多层膜与Ge膜提供理论和实验依据。具体研究内容包括以下四个方面:为保证Mo/Si多层膜与Ge膜在月面温度环境下光学以及电子学性能的稳定,本文使用原位与非原位两种方式对薄膜热稳定性进行了测试和研究。在原位性能测试中,Mo/Si多层膜在-135°C300°C范围结构稳定,可在月面温度环境下正常工作;Ge薄膜在-20°C+80°C的温控范围内电阻变化为520 MΩ/□124MΩ/□,该电阻变化范围可使探测器性能满足要求。为检验Mo/Si多层膜与Ge膜在月面温度环境下应力的稳定性,本文通过非原位与原位两种方式对其应力变化进行了测试和研究。通过非原位高温退火制备了应力仅为-26 Mpa的Mo/Si多层膜反射镜,原位应力测试中研究了Mo/Si多层膜与Ge膜在月面温度环境内的面形与应力的变化。实验结果表明:月面低温环境对薄膜应力没有影响,月面高温环境对薄膜应力有一定的释放作用。为评估质子辐照对Mo/Si多层膜与Ge膜的性能影响,使用Monte-Carlo法模拟了10 Ke V、50 Ke V、100 Ke V质子辐照后薄膜内的缺陷浓度分布,并进行质子辐照实验,结果表明:实验结果与Monte-Carlo法模拟结果吻合,质子能量越高,造成的损伤也越集中在薄膜深层。为解决Ge薄膜在大气环境下发生氧化导致电阻增加的问题,对Ge薄膜进行氧化特性和时间稳定性的分析,使用射频与直流两种方法对制备的Ge薄膜进行了性能对比,结果表明:直流制备的Ge薄膜电阻更稳定,环境适应能力更强。

吕鹏[2](2014)在《荷电粒子束辐照作用下若干光学器件及半导体材料的微观结构和性能》文中进行了进一步梳理本文对空间EUV望远镜中光学器件及半导体材料进行了荷电粒子束辐照效应研究,利用光学显微镜(OM),扫描电子显微镜(SEM),原子力显微镜(AFM),透射电子显微镜(TEM),极紫外反射率计(EXRR)和光致发光光谱仪(PL)等多种表征及测试手段重点考察了辐照效应对材料微观结构与物理性能的影响。在不同本底真空度下(6×105Torr,3×10-5Torr, and3×10-6Torr)制备“嫦娥三号”卫星着陆器所携带的EUV相机中Mo/Si多层膜反射镜,并对多层膜的微观结构和物理性能进行检测和分析。小角XRD结果显示,本底真空度越高,制备出的多层膜周期性越好;EXRR测量结果显示:多层膜的反射率随着本底真空度的升高,从1.93%升高到16.63%。这主要是因为镀膜机的本底真空度不够高会引入杂质气体,02、N2等杂质气体会进入到膜层内部,TEM照片显示样品出现断开、弯曲等形貌,同时会导致Mo层和Si层相互扩散严重,增加了膜层界面粗糙度,从而导致反射率降低。Mo/Si多层膜高反射率的高低主要取决于Mo在(110)晶面上择优取向以及较低的界面粗糙度。过渡层是由于Mo层和Si层相互扩散引起的,Mo-on-Si层总是比Si-on-Mo层厚。在空间环境模拟装置中对Mo/Si多层膜反射镜进行能量为100keV,剂量为6×1011/cm2和6×1013/cm2的质子辐照实验;利用蒙特-卡洛随机统计法模拟100keV质子及其辐照诱发的缺陷在多层膜内的浓度分布;系统地分析了辐照诱发的各种微观结构缺陷的类型、尺寸、密度、分布等特征及演化规律;分析微观缺陷对Mo/Si多层膜界面的元素扩散行为以及界面过渡层结构的影响规律,总结和建立微观结构与材料物理性能之间的关系。模拟辐照结果显示,质子辐照的过程中的能量损失贯穿整个样品,但是主要集中在Mo/Si多层膜的末段,入射质子在轨迹末端将其绝大部分能量传递给靶材原子(Mo原子和Si原子),造成大量离位原子和空位,产生晶格缺陷,在轨迹末端附近产生最大损伤,而Mo层中的缺陷明显多于Si层;辐照后EXRR测试结果表明:质子辐照导致Mo/Si多层膜反射镜光学性能退化,反射率降低,中心波长红移;质子辐照对Mo/Si多层膜微观结构的影响是原子级的,通过辐照加剧了原子间的扩散导致纳米厚度的膜层分布不均匀,在过渡层中形成了MoSi2(101)和Mo5S13(310)的织构,使得本身就存在的过渡层微结构发生巨大变化,最终导致光学性能的严重下降。采用强流脉冲电子束(HCPEB)装置辐照单晶Si和单晶Ge。HCPEB辐照单晶Si后表面形成大量弥散的火山坑状的熔坑形貌,熔坑的数量密度随辐照次数的增加而减小;OM观察结果显示HCPEB轰击处理还能在单晶硅表面诱发强烈的塑性变形,产生幅值极大及高应变速率的准静态热应力,形成整齐排布的微裂纹,其中[100]取向的形成矩形网络,[111]取向的形成正三角形网络;TEM显示HCPEB辐照在Si表面诱发了丰富的位错组态,包括螺型位错,位错偶极子、位错缠结,和位错网络,这些都位错的分解和拓展有关。除了各种位错之外,还观察到层错、弗兰克位错圈、偏位错圈和SFT结构,这些缺陷不仅包括过饱和空位和由空位凝聚而成的各种空位型结构缺陷,也包括丰富的位错、堆垛层错等线、面晶体缺陷;而过饱和空位(或许包括空位簇缺陷)在HCPEB辐照造成的温度梯度作用下会沿着位错、堆垛层错等择优地向表面快速迁移,在Si表面局部区域形成密集的多孔结构,而孔的密度和尺寸会随着辐照次数的增加而增大;TEM观察结果显示,HCPEB辐照还在Si表面产生改性效果,由于脉冲电子在Si表面的快速加热和冷却过程,使得Si晶核来不及长大,形成了Si纳米晶,PL光谱显示辐照后Si样品具有还410nm(3.01eV)左右的蓝光发射现象,其光致发光机理可以由镶嵌在轻微氧化或氮化的非晶结构中的Si纳米晶的量子限制效应来解释;AFM观察显示,HCPEB辐照在Si表面形成了网格型和六边形白组装纳米阵列,与TEM中的位错网络保持非常一致的几何形状,辐照诱发的位错等缺陷结构对沉积过程中的Si颗粒(原子)更具吸附力,即位错等缺陷结构为自组装纳米网格结构的形成提供了驱动力。HCPEB辐照单晶Ge在表面诱发了大量熔坑,局部裂纹,其形貌特征、演化规律与单晶Si的实验结果大致相同;TEM观察结果显示,Ge中的微观缺陷以空位簇缺陷以及位错圈为主,Ge纳米晶的尺寸在4nm左右,比Si纳米晶的尺寸稍大,而且尺寸分布较均匀,其原因是Ge的熔点比Si的熔点低,相同辐照参数下Ge纳米晶有更长的生长时间:PL结果显示辐照后单晶Ge样品仍然具有蓝光发射特性,发光机理为镶嵌在轻微氧化或氮化的非晶结构中的Ge纳米晶的量子限制效应。HCPEB辐照在Ge表面也形成了自组装纳米结构,截面TEM显示量子点下方存在250nm深的缺陷通道,证实了Si表面的自组装纳米阵列形成机理,因此本文中HCPEB辐照诱发自组装纳米结构机制为:辐照时表面被迅速加热,熔化、蒸发、气化并形成等离子体,而Si, Ge是半导体材料,导电能力弱,电子辐照后表面滞留了大量的负电荷。同时,电子辐照在材料中同时引入点缺陷、位错、空位簇缺陷等具有电荷性的大量缺陷,使得表面电荷分布不均匀,而缺陷处成为负电荷的富集区域,在库仑力的作用下,表面等离子体中带正电荷的Si/Ge离子被吸引到样品表面负电荷富集位置,即缺陷处。而Si2+/Ge2+含有大量的Si/Ge原子和原子团簇,导致Si/Ge原子在表面缺陷附近沉积,在经历四个生长阶段后,最终形成了自组装纳米结构。HCPEB辐照效应说明其具备制备自组装纳米结构和半导体发光器件的潜质。

朱亚丹,方明,易葵[3](2011)在《Mo/Si软X射线多层膜中厚度均匀性的精细控制》文中进行了进一步梳理为了获得光学性质均匀的大面积软X射线多层膜,必须控制好周期结构中单层膜的厚度均匀性。为此建立了磁控溅射薄膜沉积技术中单层膜厚度均匀性的分析和控制模型,解释了基底变速转动法可用来获得膜厚均匀的多层膜,并根据理论分析获得了基底的变速路径。将其应用于基底公转速度变速法来制备均匀性可控的大面积Mo/Si软X射线多层膜。小角X射线衍射测试结果表明,采用优化后的变速路径制备的多层膜,样品不同位置的各级次衍射峰位都能很好吻合,说明多层膜的周期厚度基本一致。计算表明该方法在直径200mm范围内可将周期结构中Mo层的不均匀性从20.6%修正到1.1%,Si层的不均匀性从27.0%修正到1.6%。

向鹏[4](2004)在《13nm Mo/Si多层膜残余应力研究》文中研究指明作者首次在国内开展了13nm Mo/Si多层膜残余应力的研究工作。 首先从材料在极紫外、软X射线波段的光学特性出发,讨论了极紫外、软X射线在理想和非理想多层膜系中的反射特性;研究了影响极紫外、软X射线多层膜反射率的表面粗糙度的空间频率范围;重点探讨了多层膜残余应力的典型模型、应力形成机制以及薄膜的形成过程。 研究了Mo、Si单层膜的应力状态;采用磁控溅射法在超光滑Si基底上制备了Mo、Si单层膜,利用ZYGO干涉仪对其进行应力检测,检测结果表明:在13nm Mo/Si多层膜中,Mo单层膜表现为张应力,Si单层膜表现为压应力。 重点研究了多层膜的残余应力控制技术;通过对单层膜以及多层膜的应力状态分析,得出应力主要是由膜层之间的贯穿扩散引起的。实验发现,通过改变多层膜两种材料的比率Γ、改变Ar气工作气压等方法,可以在一定程度上补偿因贯穿扩散产生的压应力,而采用同时改变比率Γ和Ar气工作气压可以控制多层膜中残余应力。利用上述方法制备出了具有13Mpa张应力的Mo/Si多层膜。

张众[5](2003)在《X射线超反射镜的设计、制备与检测》文中研究表明近年来,随着多层膜技术的深入发展,多层膜反射镜已在软X射线天文望远镜,软X射线显微术,X射线投影光刻,同步辐射,等离子体诊断等许多领域内成功的获得了应用。但这些多层膜基本上工作在极紫外和软X射线波段。随着科学技术发展的需要,人们迫切需要在硬X射线波段建立相应的光学元件,拓展X射线光学元件的应用范围。有鉴与此,我们在国内率先展开了硬X射线波段光学元件——X射线超反射镜的研究。 本文从材料在硬X射线波段的光学特性出发,讨论了X射线超反射镜的设计方法:X射线多层膜的材料选择以及膜层数的确定;X射线多层膜光学性能的模拟计算,讨论了表界面粗糙度对反射镜反射率的影响;讨论了对宽带(角度和带宽)多层膜结构进行数值优化的方法,采用理论解析法与数值优化的方法相结合,成功设计出了工作在Cu的Kα处的C/W超反射镜结构。 从光学多层膜的制备方法出发,本文选择使用磁控溅射的方法作为X射线超反射镜的制备。在原来的膜厚控制方法基础上,在溅射速率定标过程中,引入了误差因子,提高了定标精度;经过大量的实验研究,确定了较佳的工作参数,制备出了W/C超反射镜。 本文采用了X射线小角衍射的方法测量了超反射镜的光学性能,反射镜的反射率曲线与理论计算结果符合较好,完全满足实际需要。 本文得到国家自然科学基金的资助。

金春水[6](2003)在《极紫外投影光刻中若干关键技术研究》文中指出极紫外投影光刻(EUVL,Extreme Ultraviolet Lithography)技术作为下一代光刻技术中最佳候选技术,建立于可见/紫外光学光刻的诸多关键单元技术基础之上,工作波长为11~14nm,适用于制造特征尺寸为65~35nm的数代超大规模集成电路,预计在2006年将成为主流光刻技术。 应用光学国家重点实验室自上世纪90年代初起一直关注着国际上的EUVL研究进展。出于进行EUVL原理及相关技术研究的目的,笔者采用微缩投影的计算机辅助装调技术研制了国内第一套由激光等离子体光源、掠入射椭球激光镜、透射掩模、微缩投影物镜及相应真空系统组成的EUVL原理装置。 EUVL微缩投影物镜为了同时实现大的曝光视场和0.1μm以下的成像分辨率,微缩投影光学系统需采用面形精度达亚纳米量级的非球面,但我们现阶段的光学加工和检测技术距此要求尚有一定的差距。作为研究的第一步,出于进行EUVL原理及系统设计、光学元件的制备、系统集成、掩模曝光实验等相关技术研究目的,采用球面Schwarzschild微缩投影物镜是比较切实可行的技术方案。 基于上述考虑,笔者设计了微缩倍率为10倍的球面Schwarzschild物镜作为EUVL原理装置的微缩投影物镜。经优化设计后,0.1mm像方视场内的成像分辨率优于0.1μm;近正入射条件下,Schwarzschild微缩物镜主、次镜Mo/Si多层膜的实测反射率为45%。 利用Zygo Mark干涉仪检测的Schwarzschild微缩投影物镜主、次镜面形精度表明,对可见光工作波段已具有足够高的面形精度,均为5nm(rms),但在EUV(Extreme Ultraviolet)波段,将给Schwarzschild微缩投影物镜带来严重的波面误差。为此,在采用光学系统的计算机辅助装调技术进行Schwarzschild微缩投影物镜的光学装调时,笔者首次引入主、次镜的实测面形误差,利用ZAMEX光学设计软件模拟了理想装调下的波面误差,并用以计算物镜的失调量,将失调量引起的波面误差与主、次镜面形误差引起波面误差分离,使失调量的计算更加准确、装调过程更快收敛。计算机辅助装调后的Schwarzschild微缩投影物镜波面误差为18nm(rms),与模拟的结果相符。 在集成后的EUVL原理装置上,采用ZEP520(Nippon Zeon Co.Ltd)正性抗蚀剂及掩模调焦方案,初步进行了透射掩模的曝光复制实验,国内首次获得了0.75μm线宽的EUVL复制图形,完成了EUVL的原理性贯通。目前,利用更细线宽透射掩模的曝光复制实验正在进行中,以获得最小的复制线宽及Schwarzschild微缩投影物镜的最佳焦面。 极紫外投影光刻系统中,多层膜反射元件的非镜面散射将严重影响系统的 摘 要 一 EUV传输效率和成像对比度。根据多层膜结构生长的理论模型,多层膜每一界 面的粗糙度由两部分构成。一是薄膜沉积过程中固有的粗糙度;二是继承下一层 界面的粗糙度。在空间频率小于20Urn”’的区间内,各界面的粗糙度具有良好的 相关性,是多层膜基底粗糙度的再现,多层膜的沉积不会改变此空间频率内的粗 糙度。因此,我们可以通过检测多层膜反射镜基底的粗糙度来表征多层膜反射镜 非镜面散射对光学系统性能的影响,亦即通过检测多层膜反射镜基底的粗糙度调 整抛光工艺参数,获得低散射的多层膜反射镜。 基于上述理论,笔者通过采用WYKO光学轮廓仪和原子力显微镜(AFM) 检测主、次镜不同空间频率段的功率谱密度函数,讨论了它们对Schwarzschild 微缩投影物镜传输效率和成像对比度的影响。结果表明,中频段的0.73urn)sm, WYKO检测结果)波纹度和高频段的0.56urn(ms,AFM捡测结果*将严重影响 Schwarzschild微缩投影物镜的成像对比度和传输效率。 为了适应EUVL技术对EUV多层膜空间分布均匀性的要求;本文的另一项 研究内容是**V多层膜膜厚空间分布控制技术。我们采用了基于速度调整技术 的膜厚分布控制方法;并进行了相应多层膜装置的研制。它是通过改变基片转入 转出溅射区域时不同空间位置经过溅射靶材的公转速度,控制其在溅射镀膜区的 停留时间,获得均匀或梯形多层膜(Graded MultU盯er CoatingsL 速度调整曲 线是基片相对于磁控源位置的函数。例如,如果基片以恒定的公转速度扫过磁控 源时在基片上镀制的多层膜厚度空问分布为边缘薄、中心厚;则可通过减小基片 边缘进入和离开溅射区域的速度,获得更为均匀的多层膜。采用此方法,笔者在 pl 50mm完成了均匀 EUV多层膜的制备,膜厚空间分布非均匀性由恒定公转速 度的 7%减小到 1%,达到了 EUVL的要求。 通过利用EUVL原理装置进行的掩模初步曝光复制实验,笔者发现固体靶 LLP光源产生的“碎削”(Debris)会严重污染周围的光学元件,甚至会轻微污 染掩模。这?

林炳[7](2002)在《软X射线多层膜膜厚分布均匀性控制研究》文中认为软X射线具有与物质相互作用强的特点,在分析物质基本结构有着非常诱人的应用前景。随着软X射线超薄膜制备技术的不断发展,软X射线多层膜反射镜已在多个领域中投入研究与应用,如天文学、生物医学显微镜、极紫外投影光刻技术、X射线激光、高温等离子体诊断等等。多层膜系用于成像光学系统时,周期厚度分布的不均匀性将会破坏光学元件原始加工面形精度,导致成像质量的下降。本文主要针对工作波长为17.1nm的X射线空间望远镜中的主镜与次镜的膜厚分布均匀性进行控制,其中主镜直径为130mm,曲率半径为7.5m。 围绕软X射线多层膜均匀性分布的控制技术,我们介绍了多层膜的发展概况、自行编程对多层膜性能进行模拟计算、采用离子束溅射镀膜法制备薄膜和对制备样品进行了检测等。特别地,我们设计并应用膜厚挡板补偿技术控制多层膜的膜厚分布,将膜厚分布非均匀性从4.5%减小到2%,周期厚度绝对差值控制在0.18nm以内,并且制备得实际多层膜样品在中心波长17.1nm处实测反射率达到35%,达到实用水平。

林炳,金春水,马月英,裴舒,曹健林[8](2001)在《软X射线激光多层膜均匀性控制技术》文中研究说明软 X射线激光技术在近年来得以较快的发展 ,而多层膜是其不可缺少的一项基础技术 ,软 X射线激光多层膜本身的要求使得多层膜的结构性需达到很高的水平。现就软X射线激光多层膜的均匀性控制技术进行研究 ,以期得到更加精确的膜层结构。

沈远香,黄晓霞,王永惠[9](2012)在《光学薄膜的研究新进展及应用》文中提出随着科学技术的进步,光学薄膜及相关技术不论从广度还是深度来看都得到了显着发展,并逐渐渗透到现代技术和高端技术等领域。对光学薄膜的3种制备技术:物理气相学沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)和化学液相沉积(CLD)进行了分析。综述了几种新型光学薄膜(金刚石薄膜及类金刚石薄膜、软X射线多层膜、太阳能选择性吸收膜、高强度激光膜)的研究进展以及光学薄膜的应用情况。

王占平[10](2009)在《基于特定电磁信号的电磁探测与诊断技术研究》文中进行了进一步梳理通过对研究对象携带的某些特定频段电磁波信号进行探测与诊断,可以获得被研究对象的许多特定信息。这些特定频段电磁信号的获取通常有两种方式:一种方式是被动探测,即由探测器对研究对象自身发射的特定频段的电磁信号进行探测,然后对探测到的信号进行分析与诊断,获得研究对象的有关特性;另一种方式是主动探测,即采用特定频段的电磁信号作用于被研究对象,然后对探测到的携带有被研究对象特性的被调制信号进行分析与诊断,从而获得被研究对象的有关特性。本文中,作者选取了电磁频谱中几个有代表性频段的电磁波信号进行了相关的探测与诊断研究。这些研究包括三个方面:用于惯性约束核聚变激光等离子体诊断的小型化X射线二极管探测器技术研究、用于宽范围速度测量的毫米波前端技术研究、基于微波的高速飞行体姿态识别技术研究。在小型化快响应软X射线探测器研究中,研制了能探测时间响应半高宽FWHM(Full Wave at Half Maximum)为亚纳秒级的软X射线脉冲的小型化X射线二极管(X-Ray Diode,XRD)探测器。经测试,该探测器的时间响应半高宽FWHM小于60ps,线性电流大于5A,在X射线能量为150~5000eV时,灵敏度为4.13×10-4~1.26×10-6C/J。在W波段毫米波干涉仪前端技术研究中,采用了发射机锁相源技术、泄漏抑制技术、接收机两次混频检波技术等关键技术,研制了基于多普勒频率的“95GHz毫米波干涉仪”测速前端,其频率稳定度达到1.05×10-6,视频信号输出电平峰-峰值不小于2V,静态噪声电平小于15mV,可实现对速率在1~2000m/s范围的运动物体的速率测试。本文还提出了两种基于微波和微机电系统(MEMS)加速度计的姿态识别方法。第一种方法是在飞行体上安装一只高灵敏度的MEMS重力加速度计,地面线极化微波发射机提供地面二维方位基准和目标参数,飞行体上单片机(MCU)数据处理模块根据天线和加速度计提供的飞行体姿态信号解算滚转角信息,并根据目标参数生成轨道修正指令。第二种方法是在飞行体上安装一只圆极化微波天线和多只低灵敏度的MEMS重力加速度计,地面微波发射机传递目标参数,飞行体上MCU数据处理模块根据加速度计提供的姿态信号解算滚转角信息,并根据目标参数生成轨道修正指令。采用这两种方法实现的飞行体上MCU数据处理模块均具有姿态识别快、成本低、体积小、抗过载能力强的优点,其滚转角解算误差小于1度。

二、软X射线激光多层膜均匀性控制技术(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、软X射线激光多层膜均匀性控制技术(论文提纲范文)

(1)空间环境Mo/Si多层膜与Ge膜稳定性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 地球等离子体层与月基极紫外相机
        1.2.1 地球磁层
        1.2.2 等离子体层
        1.2.3 地球等离子体层的观测进展
        1.2.4 月基极紫外相机
    1.3 极紫外多层膜研究进展
    1.4 电荷感应层Ge薄膜研究进展
        1.4.1 光子计数成像探测器
        1.4.2 电荷感应层Ge薄膜
    1.5 空间环境效应及其对薄膜稳定性影响
        1.5.1 空间环境效应研究进展
        1.5.2 月面环境及其对薄膜稳定性的影响
    1.6 本文研究目的与研究内容
        1.6.1 本文研究目的
        1.6.2 内容安排
第2章 薄膜的热扩散、应力与辐照理论
    2.1 多层膜的热扩散理论
        2.1.1 完全互溶型多层膜微结构的演化
        2.1.2 反应扩散形成金属间化合物
        2.1.3 完全不互溶型多层膜微结构的演化
    2.2 薄膜应力基础
        2.2.1 张应力与压应力
        2.2.2 热应力与内应力
        2.2.3 应力的控制技术
    2.3 荷电粒子束辐照理论
        2.3.1 辐照效应
        2.3.2 辐照效应产生的缺陷
        2.3.3 带电粒子在材料中传输的模拟
    2.4 本章小结
第3章 薄膜设计、制备与检测
    3.1 磁控溅射镀膜技术
        3.1.1 溅射镀膜技术
        3.1.2 磁控溅射镀膜技术
    3.2 Mo/Si多层膜设计与制备
        3.2.1 Mo/Si多层膜的设计
        3.2.2 Mo/Si多层膜的制备
    3.3 Ge膜的制备与电阻检测
    3.4 硬X射线检测
        3.4.1 X射线衍射仪原理
        3.4.2 X射线小角衍射分析
        3.4.3 X射线大角衍射分析
    3.5 反射率检测
    3.6 应力与形貌检测
        3.6.1 薄膜应力测试方法
        3.6.2 薄膜形貌检测
    3.7 本章小结
第4章 Mo/Si多层膜稳定性研究
    4.1 引言
    4.2 Mo/Si多层膜热稳定性
        4.2.1 极紫外多层膜热稳定性研究进展
        4.2.2 Mo/Si多层膜原位SAXRD测试
        4.2.3 Mo/Si多层膜反射率测试
        4.2.4 Mo/Si多层膜HAXRD测试
    4.3 Mo/Si多层膜应力稳定性
        4.3.1 Mo/Si多层膜应力的研究进展
        4.3.2 Mo/Si多层膜非原位应力研究
        4.3.3 Mo/Si多层膜高温退火表面形貌
        4.3.4 Mo/Si多层膜原位面形测试
        4.3.5 Mo/Si多层膜原位应力测试
    4.4 Mo/Si多层膜质子辐照稳定性
        4.4.1 质子辐照模拟分析
        4.4.2 质子辐照实验与分析
    4.5 本章小结
第5章 Ge膜稳定性研究
    5.1 引言
    5.2 Ge膜热稳定性
        5.2.1 Ge膜非原位电阻测试
        5.2.2 Ge膜原位电阻测试
    5.3 Ge膜应力稳定性研究
        5.3.1 Ge膜非原位应力研究
        5.3.2 Ge膜原位应力研究
        5.3.3 Ge薄膜的表面形貌
    5.4 Ge膜质子辐照稳定性
        5.4.1 高能粒子对电子元器件的影响
        5.4.2 质子辐照模拟分析
        5.4.3 辐照稳定性实验与分析
    5.5 RF与DC制备Ge膜的性能及其时间稳定性
        5.5.1 Ge膜结构与形貌分析
        5.5.2 Ge膜电学性能分析
        5.5.3 Ge膜时间稳定性分析
        5.5.4 Ge膜电阻对系统成像性能的影响
    5.6 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 论文工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
在学期间学术成果情况
指导教师及作者简介
致谢

(2)荷电粒子束辐照作用下若干光学器件及半导体材料的微观结构和性能(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 空间辐照环境
        1.2.1 地磁俘获辐射带
        1.2.2 银河宇宙射线
        1.2.3 太阳宇宙射线
    1.3 荷电粒子束辐照效应
        1.3.1 电离效应
        1.3.2 离位效应
        1.3.3 辐照效应产生的缺陷
    1.4 Mo/Si多层膜反射镜辐照效应研究进展
    1.5 半导体材料辐照效应的研究进展
        1.5.1 粒子束辐照损伤效应
        1.5.2 半导体材料的辐照改性效应
    1.6 本文主要研究内容
第二章 实验材料、设备及研究方法
    2.1 实验材料
    2.2 辐照设备
        2.2.1 质子束辐照设备
        2.2.2 脉冲电子束辐照设备
    2.3 分析测试方法
        2.3.1 物理性能测试
        2.3.2 表面形貌及微观结构分析
第三章 本底真空对Mo/Si多层膜反射镜微观结构和物理性能的影响
    3.1 引言
    3.2 实验部分
    3.3 实验结果与分析
        3.3.1 Mo/Si多层膜光学性能
        3.3.2 X射线分析
        3.3.3 透射电子显微镜分析
    3.4 本章小结
第四章 Mo/Si多层膜反射镜的辐照效应研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
    4.3 质子辐照模拟分析
    4.4 实验结果与分析
        4.4.1 质子辐照前后Mo/Si多层膜反射率变化
        4.4.2 辐照前后Mo/Si多层膜表面结构的状态
        4.4.3 辐照前后Mo/Si多层膜微观结构状态
    4.5 Mo/Si多层膜反射镜的质子辐照效应及辐照机理
    4.6 本章小结
第五章 脉冲电子束辐照下单晶Si的微观结构与性能
    5.1 引言
    5.2 实验部分
    5.3 实验结果与分析
        5.3.1 表面熔坑
        5.3.2 表面微裂纹
        5.3.3 表面多孔结构
        5.3.4 位错结构
        5.3.5 层错与空位缺陷
        5.3.6 纳米及非晶结构
        5.3.7 表面自组装纳米结构
        5.3.8 光致发光性能
    5.4 本章小结
第六章 脉冲电子束辐照下单晶Ge的微观结构与性能
    6.1 引言
    6.2 实验部分
    6.3 实验结果与分析
        6.3.1 表面熔坑及裂纹
        6.3.2 表面缺陷结构
        6.3.3 表面自组装纳米结构
        6.3.4 纳米及非晶结构
        6.3.5 光致发光性能
    6.4 本章小结
第七章 结论、创新点与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间主要研究成果

(3)Mo/Si软X射线多层膜中厚度均匀性的精细控制(论文提纲范文)

1 引 言
2 基底变速公转法修正膜厚均匀性
3 周期多层膜中各组分厚度分布求解
4 样品制备
5 分析与讨论
6 结 论

(4)13nm Mo/Si多层膜残余应力研究(论文提纲范文)

第一章 引言
    1.1 多层膜发展概况
    1.2 极紫外、软X射线多层膜的应用领域
        1.2.1 X射线太阳望远镜
        1.2.2 X射线显微镜
        1.2.3 极紫外投影光刻
        1.2.4 X射线激光
    1.3 课题研究背景与主要研究内容
第二章 极紫外、软X射线多层膜理论与残余应力理论基础
    2.1 极紫外、软X射线多层膜理论
        2.1.1 材料在极紫外、软X射线波段的光学特性
        2.1.2 极紫外、软X射线在理想多层膜系中的反射
        2.1.3 极紫外、软X射线在非理想膜系中的反射
        2.1.4 材料选择
        2.1.5 基片
    2.2 多层膜应力理论基础
        2.2.1 热应力
        2.2.2 内应力
        2.2.3 张应力模型
        2.2.4 压应力模型
    2.3 本章小结
第三章 低应力MO/SI多层膜的制备
    3.1 引言
    3.2 溅射原理
    3.3 磁控溅射法
    3.4 磁控溅射镀膜设备简介
    3.5 实际多层膜样品的制备
        3.5.1 镀膜沉积速率定标
        3.5.2 实际Mo/Si多层膜样品的制备
    3.6 本章小结
第四章 极紫外、软X射线多层膜检测方法及结果
    4.1 引言
    4.2 多层膜残余应力的测量方法
    4.3 多层膜应力测量结果及讨论
        4.3.1 单层膜应力实验测量结果
        4.3.2 应力随比率Γ值变化的实验测量结果
        4.3.3 应力随工作气压变化的实验测量结果
        4.3.4 低应力多层膜应力实验结果
    4.4 结果讨论
    4.5 本章小结
第五章 全文总结
    5.1 主要内容
    5.2 进一步工作展望
参考文献
致谢
作者简历
攻读硕士学位期间发表的论文

(5)X射线超反射镜的设计、制备与检测(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 X射线多层膜的发展
    1.3 课题研究背景
    1.4 课题研究内容
第二章 X射线超反射镜的设计
    2.1 引言
    2.2 膜对材料的选择
    2.3 多层膜膜对数的确定
        2.3.1 利用周期膜系来确定宽角度超反射镜的膜对数
        2.3.2 利用梯度膜系来决定宽带宽超反射镜的膜对数
    2.4 X射线超反射镜反射率的模拟计算
        2.4.1 X射线在理想多层膜系中的反射
        2.4.2 X射线在非理想表(界)面多层膜系中的反射
    2.5 X射线多层膜的优化设计
        2.5.1 引言
        2.5.2 评价函数的确定
        2.5.3 已有的X射线超反射镜的设计方法
        2.5.4 利用单纯型调优法设计X射线超反射镜
        2.5.5 全局优化算法应用于X射线超反射镜的探索
    2.6 本章小结
第三章 X射线超反射镜的制备与检测
    3.1 引言
    3.2 溅射原理
        3.2.1 溅射现象
        3.2.2 溅射镀膜中膜层的生长
        3.2.3 磁控溅射法
    3.3 磁控溅射设备与多层膜制备
        3.3.1 磁控与离子束溅射复合镀膜设备简介
        3.3.2 多层膜制备工艺
        3.3.3 镀膜沉积速率定标
    3.4 多层膜光学性能的检测
    3.5 本章小结
第四章 全文总结
参考文献
致谢
在攻读硕士学位期间发表的论文

(6)极紫外投影光刻中若干关键技术研究(论文提纲范文)

第一章 绪论
    §1.1 研究背景
        1.1.1 引言
        1.1.2 光刻技术的发展历程及现状
    §1.2 研究目的
    §1.3 论文的构成
    参考文献
第二章 极紫外投影光刻(EUVL)中的关键技术
    §2.1 引言
    §2.2 EUVL中的关键技术
        2.2.1 极紫外(EUV)光源技术
        2.2.2 微缩投影光学系统
        2.2.3 掩模照明光学系统
        2.2.4 光学加工与检测技术
        2.2.5 EUV多层膜技术
        2.2.6 反射式掩模技术
        2.2.7 抗蚀剂技术
        2.2.8 精密工件台技术
    §2.3 小结
    参考文献
第三章 EUVL原理装置的设计
    §3.1 引言
    §3.2 Schwarzschild微缩投影物镜
        3.2.1 Schwarzschild微缩投影物镜的光学设计
        3.2.2 Schwarzschild微缩投影物镜偏心及镜间距公差
        3.2.3 Schwarzschild微缩投影物镜的机械结构设计
    §3.3 掩模和硅片精密工作台的设计
    §3.4 EUV光源和掩模照明光学系统
        3.4.1 激光等离子体(LPP)光源的设计
        3.4.2 掩模照明光学系统设计
    §3.5 小结
    参考文献
第四章 微缩投影物镜的多层膜反射镜性能评价
    §4.1 引言
    §4.2 多层膜反射镜基底加工精度的影响
        4.2.1 面形精度的影响
        4.2.2 中频波纹度的影响
    §4.3 EUV多层膜设计与制备
    §4.4 小结
    参考文献
第五章 EUVL原理装置的集成
    §5.1 引言
    §5.2 Schwarzschild微缩投影物镜的光学装调
        5.2.1 光学装调精度要求
        5.2.2 光学装调步骤
        5.2.3 Schwarzschild微缩投影物镜的光学粗装调
        5.2.4 Schwarzschild微缩投影物镜计算机辅助装调的步骤
        5.2.5 EUVL微缩投影光学系统计算机辅助装调的数学模型
        5.2.6 Schwarzschild微缩投影物镜的计算机辅助装调
    §5.3 LPP光源及掩模照明系统的装调
        5.3.1 EUVL原理装置的组成
        5.3.2 LPP光源及掩模照明系统的装调步骤
    §5.4 小结
    参考文献
第六章 EUV掩模复制曝光实验
    §6.1 引言
    §6.2 EUVL用抗蚀剂的选择
        6.2.1 EUV抗蚀剂的作用原理及通用性
        6.2.2 ZEP520正性抗蚀剂
    §6.3 EUVL透射掩模
    §6.4 曝光实验方法及结果
    §6.5 小结
    参考文献
第七章 EUV多层膜膜厚空间分布控制技术
    §7.1 引言
    §7.2 EUV多层膜膜厚空间分布控制原理
        7.2.1 磁控溅射原理
        7.2.2 磁控溅射工艺的膜厚空间分布
        7.2.3 多层膜膜厚空间分布的控制方法
    §7.3 磁控溅射镀膜装置的研制和均匀多层膜的制备
        7.3.1 磁控溅射镀膜装置的研制
        7.3.2 均匀多层膜的制备
    §7.3 小结
    参考文献
第八章 结束语
    §8.1 本文研究工作的主要进展
    §8.2 研究工作展望
作者简历
攻读博士学位期间发表的学术论文目录

(7)软X射线多层膜膜厚分布均匀性控制研究(论文提纲范文)

第一章 绪论
    1.1 软X射线多层膜的发展概况
    1.2 软X射线多层膜的应用
        1.2.1 X射线太阳望远镜
        1.2.2 X射线显微镜
        1.2.3 极紫外投影光刻
        1.2.4 X射线激光
    1.3 课题研究背景
第二章 软X射线多层膜理论基础
    2.1 软X射线与物质的相互作用
        2.1.1 原子散射因子
        2.1.2 软X射线波段的光学常数
    2.2 多层膜反射理论
        2.2.1 软X射线在理想多层膜系中的反射
        2.2.2 软X射线在非理想膜系中的反射
        1) 散射理论
        2) 散射场
        3) 非理想界面的Fresnel反射系数
第三章 多层膜性能模拟计算
    3.1 反射率随波长变化
    3.2 反射率随入射角变化
    3.3 多层膜反射率随界面宽度的变化
    3.4 多层膜反射率随膜层数的变化
    3.5 中心波长处反射率随膜层结构比的变化
    3.6 峰值波长随周期厚度的漂移
    3.7 反射与透射特性(偏振特性)
    3.8 多层膜表面刻蚀以提高面形精度的模拟计算
    3.9 小结
第四章 多层膜均匀性挡板的设计
    4.1 多层膜均匀性概述
    4.2 膜厚分布理论
    4.3 挡板的设计
    4.4 小结
第五章 多层膜反射镜的制备
    5.1 材料的选择
    5.2 离子束溅射理论基础
        5.2.1 软X射线多层膜的镀制方法简介
        1) 电子束蒸发(EB)
        2) 磁控溅射(MS)
        3) 离子束溅射(IBS)
        5.2.2 溅射基本原理
        5.2.3 溅射阈和溅射率
        5.2.4 溅射粒子的速度和能量
        5.2.5 溅射速率和沉积速率
        5.2.6 离子束溅射原理
    5.3 多层膜制备工艺
        5.3.1 靶与样品的间距
        5.3.2 本底真空度
        5.3.3 基片
        5.3.4 工作气体流量
        5.3.5 靶材料的纯度
        5.3.6 其它参数
    5.4 多层膜沉积速率定标实验
    5.5 正式样品的制备
第六章 多层膜反射镜检测方法与结果
    6.1 引言
    6.2 软X射线反射率测量
    6.3 硬X射线反射率测量
        6.3.1 X射线衍射仪检测多层膜结构的原理
        6.3.2 测量条件
        6.3.3 数据分析
        6.3.4 误差分析
    6.4 实验结果
        6.4.1 自转圆周均匀性
        6.4.2 小角衍射仪测量结果
        6.4.3 空间分布均匀性检测结果
        6.4.4 X射线太阳望远镜主镜与次镜
        6.4.5 软X射线反射率计测量结果
    6.5 小结
第七章 总结与展望
    7.1 论文内容
    7.2 研究成果
    7.3 本文的创新点
    7.4 展望
参考文献
致谢
作者简历

(8)软X射线激光多层膜均匀性控制技术(论文提纲范文)

2 镀膜设备简介
3 多层膜均匀性要求
4 膜厚均匀性控制原理
5 软X射线多层膜结构检测
6 实验结果与分析
7 误差分析
8 结 论

(9)光学薄膜的研究新进展及应用(论文提纲范文)

1 光学薄膜制备技术
    1.1 物理气相学沉积 (PVD)
        1) 热蒸发
        2) 溅射
        3) 离子镀
        4) 离子辅助镀
    1.2 化学气相沉积 (CVD)
    1.3 化学液相沉积 (CLD)
2 光学薄膜的研究新进展
    2.1 金刚石薄膜及类金刚石薄膜
    2.2 软X射线多层膜
    2.3 太阳能选择性吸收膜
    2.4 高功率激光膜
3 光学薄膜的应用
    3.1 航空航天上的应用
    3.2 军事上的应用
4 结束语

(10)基于特定电磁信号的电磁探测与诊断技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 基于特定电磁信号的电磁探测与诊断技术简介
    1.2 本文研究内容及其意义
        1.2.1 快响应软X射线探测器研究及其意义
        1.2.2 W波段毫米波测速前端研究及其意义
        1.2.3 高速飞行体姿态识别技术研究及其意义
    1.3 本文结构
第二章 小型化快响应X射线探测器研究
    2.1 引言
        2.1.1 X射线简介
        2.1.2 X射线的应用及展望
    2.2 激光核聚变等离子体诊断技术发展概况
        2.2.1 激光核聚变研究背景
        2.2.2 小型化快响应X射线探测器研究简介
    2.3 小型化、快响应XRD探测器的设计
        2.3.1 详细技术指标
        2.3.2 总体设计方案
        2.3.3 XRD探测器的时间响应参数计算
        2.3.4 小型化、快响应XRD探测器的建模、仿真与优化设计
        2.3.5 小型化XRD探测器部分实物照片
    2.4 小型化、快响应XRD探测器的测试结果及分析
        2.4.1 XRD探测器的测试系统框图
        2.4.2 典型实验结果
        2.4.3 实验结果处理与分析
第三章 95GHz毫米波测速前端研究
    3.1 引言
        3.1.1 毫米波前端及其特点
        3.1.2 W波段毫米波前端技术现状与趋势
        3.1.3 W波段毫米波前端指标简介
    3.2 W波段毫米波测速前端系统研制
        3.2.1 W波段毫米波前端测速原理
        3.2.2 W波段毫米波测速前端总体设计方案
        3.2.3 W波段毫米波测速前端系统研制
        3.2.4 W波段毫米波测速前端系统集成
    3.3 W波段毫米波测速前端测试部分结果
        3.3.1 95GHz毫米波干涉仪系统的使用
        3.3.2 95GHz毫米波干涉仪系统采集和处理后的典型数据
第四章 高速飞行体姿态识别技术研究
    4.1 引言
    4.2 基于线极化微波和高灵敏度MEMES加速度计的飞行体姿态识别
        4.2.1 飞行体上天线附近线极化电磁场的仿真
        4.2.2 线极化微波提供的飞行体旋转信息
        4.2.3 飞行体姿态信息的精确获取
        4.2.4 姿态识别角度解算精度与旋转角速度和角加速度之间的关系
        4.2.5 姿态识别角度解算误差分析
    4.3 基于低灵敏度MEMS重力加速度计的姿态识别原理
        4.3.1 基本原理和方法
        4.3.2 滚转角测量灵敏度分析
        4.3.3 姿态识别模块的性能分析
    4.4 飞行体姿态识别系统的硬件电路模拟
        4.4.1 模拟系统的设计思路
        4.4.2 硬件电路模拟系统各部分功能介绍
    4.5 飞行体姿态识别验证系统及验证结果简介
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 进一步的展望
        5.2.1 关于小型化XRD探测器
        5.2.2 关于95GHz毫米波测速前端
        5.2.3 关于高速飞行体方位识别技术研究
        5.2.4 结束语
致谢
参考文献
攻读博士学位期间工作成果

四、软X射线激光多层膜均匀性控制技术(论文参考文献)

  • [1]空间环境Mo/Si多层膜与Ge膜稳定性研究[D]. 李云鹏. 中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所), 2015(09)
  • [2]荷电粒子束辐照作用下若干光学器件及半导体材料的微观结构和性能[D]. 吕鹏. 江苏大学, 2014(08)
  • [3]Mo/Si软X射线多层膜中厚度均匀性的精细控制[J]. 朱亚丹,方明,易葵. 光学学报, 2011(11)
  • [4]13nm Mo/Si多层膜残余应力研究[D]. 向鹏. 中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所), 2004(03)
  • [5]X射线超反射镜的设计、制备与检测[D]. 张众. 中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所), 2003(01)
  • [6]极紫外投影光刻中若干关键技术研究[D]. 金春水. 中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所), 2003(02)
  • [7]软X射线多层膜膜厚分布均匀性控制研究[D]. 林炳. 中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所), 2002(02)
  • [8]软X射线激光多层膜均匀性控制技术[J]. 林炳,金春水,马月英,裴舒,曹健林. 光学仪器, 2001(Z1)
  • [9]光学薄膜的研究新进展及应用[J]. 沈远香,黄晓霞,王永惠. 四川兵工学报, 2012(08)
  • [10]基于特定电磁信号的电磁探测与诊断技术研究[D]. 王占平. 电子科技大学, 2009(11)

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软X射线激光多层膜均匀度控制技术
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