JPS62214335A - 全反射螢光ｅｘａｆｓ装置 - Google Patents
全反射螢光ｅｘａｆｓ装置Info
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- JPS62214335A JPS62214335A JP61056921A JP5692186A JPS62214335A JP S62214335 A JPS62214335 A JP S62214335A JP 61056921 A JP61056921 A JP 61056921A JP 5692186 A JP5692186 A JP 5692186A JP S62214335 A JPS62214335 A JP S62214335A
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- Japan
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- fluorescent
- goniometer
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Links
- 238000000192 extended X-ray absorption fine structure spectroscopy Methods 0.000 claims description 12
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims 1
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Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、原子構造解析を行うことのできる全反射螢光
拡張Ｘ線吸収微細構造（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｘ−ｒａｙ
Ａｓｈｏｒｐｔｉｏｎ Ｆｉｎｅ ５ｔｒｕｃｔｕｒｅ
、以下 ＥＸＡＦＳと略称する）測定装置に関する。
拡張Ｘ線吸収微細構造（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｘ−ｒａｙ
Ａｓｈｏｒｐｔｉｏｎ Ｆｉｎｅ ５ｔｒｕｃｔｕｒｅ
、以下 ＥＸＡＦＳと略称する）測定装置に関する。
螢光ＥＸＡＦＳ測定装置は、濃度が小さな構成元素のＥ
ＸＡＦＳ測定に通している。また、化合物半導体のエピ
タキシャル層のように、構成元素の濃度は十分あるが、
基板上に数千人の膜が積み上げられた構造に関しては、
もはや透過ＥＸＡＦＳ測定では、一層のみのエピタキシ
ャル層のＥＸＡＦＳ測定は不可能であって、このような
ものには螢光ＥＸＡＦＳ測定が有効である。
ＸＡＦＳ測定に通している。また、化合物半導体のエピ
タキシャル層のように、構成元素の濃度は十分あるが、
基板上に数千人の膜が積み上げられた構造に関しては、
もはや透過ＥＸＡＦＳ測定では、一層のみのエピタキシ
ャル層のＥＸＡＦＳ測定は不可能であって、このような
ものには螢光ＥＸＡＦＳ測定が有効である。
第３図に従来の螢光ＥＸＡＦＳ測定装置の光学系を示す
（参考：ジャーナル・オブ・アプライド・クリスタルグ
ラフィ （Ｊ、Ａｐｐ ｌ、Ｃｒｙｓ ｔ。
（参考：ジャーナル・オブ・アプライド・クリスタルグ
ラフィ （Ｊ、Ａｐｐ ｌ、Ｃｒｙｓ ｔ。
１９８１．１４．３−７））。Ｘ線源３１で発生したＸ
線が、二結晶モノクロメータ３２に入射すると、二結晶
モノクロメータ３２によって分光されたＸ線は、受光ス
リット３３によって絞られ、Ｘ線に対して４５°方向に
設置された試料３４に入射される。そして、そこから発
生した螢光Ｘ線の強度を、試料３４に入射するＸ線に対
して９０゜方向に設置された半導体検出器３５で計数す
るものである。
線が、二結晶モノクロメータ３２に入射すると、二結晶
モノクロメータ３２によって分光されたＸ線は、受光ス
リット３３によって絞られ、Ｘ線に対して４５°方向に
設置された試料３４に入射される。そして、そこから発
生した螢光Ｘ線の強度を、試料３４に入射するＸ線に対
して９０゜方向に設置された半導体検出器３５で計数す
るものである。
従来の螢光ＥＸＡＦＳ測定装置では、試料表面を入射Ｘ
線に対して４５°方向に設置しているため、散乱Ｘ線の
影響は少なくなりＳ／Ｎ比が向上するが、Ｘ線の試料へ
の侵入深さが大きくなり、それに伴って発生する螢光Ｘ
線の脱出深さも大きくなり、表面に鈍感なバルクの原子
構造解析しか行うことが出来ないという欠点がある。ま
た、例えば基板とエピタキシャル層が同じ構成元素であ
る場合、基板からの螢光Ｘ線も検出し、エピタキシャル
層のみからのシグナルを得ることができないという欠点
がある。
線に対して４５°方向に設置しているため、散乱Ｘ線の
影響は少なくなりＳ／Ｎ比が向上するが、Ｘ線の試料へ
の侵入深さが大きくなり、それに伴って発生する螢光Ｘ
線の脱出深さも大きくなり、表面に鈍感なバルクの原子
構造解析しか行うことが出来ないという欠点がある。ま
た、例えば基板とエピタキシャル層が同じ構成元素であ
る場合、基板からの螢光Ｘ線も検出し、エピタキシャル
層のみからのシグナルを得ることができないという欠点
がある。
本発明の目的は、このような従来の欠点を除去せしめて
、格子振動による原子位置の不確実さを抑えた状態で表
面に敏感な状態から深さの違いによる原子構造解析を行
うための全反射螢光ＥＸＡＦＳ測定装置を提供すること
にある。
、格子振動による原子位置の不確実さを抑えた状態で表
面に敏感な状態から深さの違いによる原子構造解析を行
うための全反射螢光ＥＸＡＦＳ測定装置を提供すること
にある。
本発明の全反射螢光ＥＸＡＦＳ測定装置は、回転可能に
支持され、先端部に試料を固定できるクライオスタンド
と、このクライオスタットに固定された試料をヘッド部
に固定し、θ回転を有するゴニオメータと、試料に入射
するＸ線を発生するＸ線源と、ゴニオメータに取り付け
られた第１の台に設置され、独立に２θ回転運動を行い
、試料から発生する螢光Ｘ線を検出する螢光Ｘ線検出器
と、ゴニオメータに取り付けられた第２の台に設置され
、独立に２θ回転を行い、全反射領域での試料からの回
折Ｘ線を検出する全反射検出器とを備えることを特徴と
している。
支持され、先端部に試料を固定できるクライオスタンド
と、このクライオスタットに固定された試料をヘッド部
に固定し、θ回転を有するゴニオメータと、試料に入射
するＸ線を発生するＸ線源と、ゴニオメータに取り付け
られた第１の台に設置され、独立に２θ回転運動を行い
、試料から発生する螢光Ｘ線を検出する螢光Ｘ線検出器
と、ゴニオメータに取り付けられた第２の台に設置され
、独立に２θ回転を行い、全反射領域での試料からの回
折Ｘ線を検出する全反射検出器とを備えることを特徴と
している。
以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。本実施例における試料周辺部を第１図に、光学
系を第２図に示す。
明する。本実施例における試料周辺部を第１図に、光学
系を第２図に示す。
第１図において、クライオスタット１３が天井１９から
フック１２を経由して鉛直方向に吊りさげられている。
フック１２を経由して鉛直方向に吊りさげられている。
クライオスタット１３の先端には試料１４が取り付けら
れ、この試料は、θ回転を有する、すなわち鉛直軸を中
心としてθ回転運動を行うことが可能なゴニオメータ１
５の回転中心にあるヘッド部に固定される。従って、ク
ライオスタット１３は、ゴニオメータ１５のθ回転運動
と連動して回転する。これによりゴニオメータ１５によ
って二結晶分光された入射Ｘ線１１方向に対して０．１
“の精度によってθ回転運動を行うことが可能となる。
れ、この試料は、θ回転を有する、すなわち鉛直軸を中
心としてθ回転運動を行うことが可能なゴニオメータ１
５の回転中心にあるヘッド部に固定される。従って、ク
ライオスタット１３は、ゴニオメータ１５のθ回転運動
と連動して回転する。これによりゴニオメータ１５によ
って二結晶分光された入射Ｘ線１１方向に対して０．１
“の精度によってθ回転運動を行うことが可能となる。
なお、本実施例の測定装置は、Ｘ線源、二結晶モノクロ
メータおよびスリットを備えることは、従来の測定装置
と同様である。
メータおよびスリットを備えることは、従来の測定装置
と同様である。
ゴニオメータ１５には２θ回転アーム１６が取り付けら
れ、この回転アームには、入射Ｘ線１１が試料１４によ
って全反射されていることを検出するための検出器１８
が設置される。また、ゴニオメータ１５には２θ回転ア
ーム１７が取り付け・られ、この回転アームには、Ｘ線
吸収量と等価な螢光Ｘ線の強度を計測するための半導体
検出器（図示せず）が設置される。なお、２θ回転アー
ム１６と１７とは独立に取り付けられている。才なわち
、これら回転アーム１６．１７は、独立に２θ回転を行
うことができる。
れ、この回転アームには、入射Ｘ線１１が試料１４によ
って全反射されていることを検出するための検出器１８
が設置される。また、ゴニオメータ１５には２θ回転ア
ーム１７が取り付け・られ、この回転アームには、Ｘ線
吸収量と等価な螢光Ｘ線の強度を計測するための半導体
検出器（図示せず）が設置される。なお、２θ回転アー
ム１６と１７とは独立に取り付けられている。才なわち
、これら回転アーム１６．１７は、独立に２θ回転を行
うことができる。
以下に、第１図及び第２図を参照しながら本実施例の動
作を説明する。
作を説明する。
まず、試料１４を、クライオスタット１３によってＩＯ
Ｋ以下の温度まで冷却する。これにより試料１４の格子
振動を抑えることができる。次に、試料１４を、二結晶
分光された入射Ｘ線１１が試料表面で全反射を起こす臨
界角θＣ近傍でゴニオメータ１５によってθ回転運動さ
せる。この時、各角度位置で、試料１４から発生する螢
光Ｘ線２０の強度を回転アーム１７に設置されている半
導体検出器２１ （第２図）で検出し、螢光ＥＸＡＦＳ
測定を行えば、臨界角θＣより小さな角度θでは、入射
Ｘ線１１は試料表面で全反射を起こし、従って入射Ｘ線
１１の侵入深さが小さく、それに伴って試料１４から発
生する螢光Ｘ線２０の脱出深さが小さく表面に敏感な測
定を行うことが可能となる。一方、臨界角θＣを境にし
て、角度θがそれより大きくなると急激に入射Ｘ線１１
の侵入深さが大きくなり、試料１４から発生する螢光Ｘ
線２０の脱出深さも連続的に大きくなり、深さ方向の測
定を行うことが可能となる。
Ｋ以下の温度まで冷却する。これにより試料１４の格子
振動を抑えることができる。次に、試料１４を、二結晶
分光された入射Ｘ線１１が試料表面で全反射を起こす臨
界角θＣ近傍でゴニオメータ１５によってθ回転運動さ
せる。この時、各角度位置で、試料１４から発生する螢
光Ｘ線２０の強度を回転アーム１７に設置されている半
導体検出器２１ （第２図）で検出し、螢光ＥＸＡＦＳ
測定を行えば、臨界角θＣより小さな角度θでは、入射
Ｘ線１１は試料表面で全反射を起こし、従って入射Ｘ線
１１の侵入深さが小さく、それに伴って試料１４から発
生する螢光Ｘ線２０の脱出深さが小さく表面に敏感な測
定を行うことが可能となる。一方、臨界角θＣを境にし
て、角度θがそれより大きくなると急激に入射Ｘ線１１
の侵入深さが大きくなり、試料１４から発生する螢光Ｘ
線２０の脱出深さも連続的に大きくなり、深さ方向の測
定を行うことが可能となる。
また、全反射領域での試料１４からの回折Ｘ線２２を、
回転アーム１６に取り付けられた全反射検出器１８で検
出することによって、試料１４からのロッキングカーブ
を測定することができ、全反射による表面に敏感な螢光
ＥＸＡＦＳ測定に付随して、Ｘ線の動力学理論に基づい
た、表面に敏感な構造解析も行うことが可能となる。
回転アーム１６に取り付けられた全反射検出器１８で検
出することによって、試料１４からのロッキングカーブ
を測定することができ、全反射による表面に敏感な螢光
ＥＸＡＦＳ測定に付随して、Ｘ線の動力学理論に基づい
た、表面に敏感な構造解析も行うことが可能となる。
以上の発明によれば、格子振動による原子位置の不確実
さを抑えた状態で、表面に敏感な状態から深さの違いに
よる原子構造解析を行える効果を有する。
さを抑えた状態で、表面に敏感な状態から深さの違いに
よる原子構造解析を行える効果を有する。
第１図は、本発明の一実施例の試料周辺部を示す構成図
、 第２図は第１図の実施例の光学系を示す構成図、第３図
は、従来の螢光ＥＸＡＦＳ渕定装置の光学系を示す構成
図である。 １１・・・・・二結晶分光された入射Ｘ線１２・・・・
・フック １３・・・・・タライオスタット １４・・・・・試料 １５・・・・・ゴニオメータ １６・・・・・全反射検出器設置用 ２θ回転アーム １７・・・・・半導体検出器設置用 ２０回転アーム １８・・・・・全反射検出器 １９・・・・・天井 ２０・・・・・螢光Ｘ線 ２１・・・・・半導体検出器 ２２・・・・・回折Ｘ線
、 第２図は第１図の実施例の光学系を示す構成図、第３図
は、従来の螢光ＥＸＡＦＳ渕定装置の光学系を示す構成
図である。 １１・・・・・二結晶分光された入射Ｘ線１２・・・・
・フック １３・・・・・タライオスタット １４・・・・・試料 １５・・・・・ゴニオメータ １６・・・・・全反射検出器設置用 ２θ回転アーム １７・・・・・半導体検出器設置用 ２０回転アーム １８・・・・・全反射検出器 １９・・・・・天井 ２０・・・・・螢光Ｘ線 ２１・・・・・半導体検出器 ２２・・・・・回折Ｘ線
Claims (1)
- （１）回転可能に支持され、先端部に試料を固定できる
クライオスタットと、このクライオスタットに固定され
た試料をヘッド部に固定し、θ回転を有するゴニオメー
タと、試料に入射するＸ線を発生するＸ線源と、ゴニオ
メータに取り付けられた第１の台に設置され、独立に２
θ回転運動を行い、試料から発生する螢光Ｘ線を検出す
る螢光Ｘ線検出器と、ゴニオメータに取り付けられた第
２の台に設置され、独立に２θ回転を行い、全反射領域
での試料からの回折Ｘ線を検出する全反射検出器とを備
えることを特徴とする全反射螢光ＥＸＡＦＳ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61056921A JPH076929B2 (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 全反射螢光ｅｘａｆｓ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61056921A JPH076929B2 (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 全反射螢光ｅｘａｆｓ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62214335A true JPS62214335A (ja) | 1987-09-21 |
| JPH076929B2 JPH076929B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=13040953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61056921A Expired - Lifetime JPH076929B2 (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 全反射螢光ｅｘａｆｓ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076929B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01259248A (ja) * | 1988-04-09 | 1989-10-16 | Hitachi Ltd | 蛍光ｘ線構造解析装置及び蛍光ｘ線構造解析方法 |
| US5305366A (en) * | 1991-01-09 | 1994-04-19 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Thin film forming apparatus |
| JP2015215222A (ja) * | 2014-05-09 | 2015-12-03 | 住友ゴム工業株式会社 | 硫黄の化学状態を調べる方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50937A (ja) * | 1973-05-03 | 1975-01-08 |
-
1986
- 1986-03-17 JP JP61056921A patent/JPH076929B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50937A (ja) * | 1973-05-03 | 1975-01-08 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01259248A (ja) * | 1988-04-09 | 1989-10-16 | Hitachi Ltd | 蛍光ｘ線構造解析装置及び蛍光ｘ線構造解析方法 |
| US5305366A (en) * | 1991-01-09 | 1994-04-19 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Thin film forming apparatus |
| JP2015215222A (ja) * | 2014-05-09 | 2015-12-03 | 住友ゴム工業株式会社 | 硫黄の化学状態を調べる方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH076929B2 (ja) | 1995-01-30 |
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