Scandium-silicon Multilayer X-ray Mirrors with CrB2 Barrier Layers

Abstract

Методами рентгенівської дифракції (0,154 нм), просвічувачої електронної мікроскопії поперечних зрізів і рефлектометрії в області екстремального ультрафіолету (41-51 нм) досліджені бар'єрні властивості шарів CrB2 товщиною 0.3-1.3 нм в багатошарових рентгенівських дзеркалах (БРД) Sc/CrB2/Si, виготовлених методом прямоточного магнетронного розпилення. Показано, що бар'єрні шари товщиною ~ 0,3 нм повністю розділяють шари Sc і Si і перешкоджають утворенню перемішаних зон ScSi. Більш тонкі шари діборида хрому взаємодіють з матричними шарами, формуючи шари з переважним вмістом ScB2 на кордонах Si-on-Sc і CrSi2 на кордонах Sc-on-Si. Показано, що БРД Sc/Si з бар'єрами на обох кордонах зберігають високу відбивну здатність на довжині хвилі ~ 47 нм.

Methods of X-ray reflectometry (0.154 nm), cross-sectional transmission electron microscopy and reflectometry in the EUV region (41-51 nm) were used to investigate the barrier properties of CrB2 layers 0.3-1.3 nm thick in Sc/CrB2/Si multilayer X-ray mirrors (MXMs) deposited by DC magnetron sputtering. It is shown that barrier layers of ~ 0.3 nm separate Sc and Si layers completely and prevent interacting the Sc and Si layers. Thinner chromium diboride layers interact with the matrix layers forming interlayers containing mostly ScB2 on the Si-on-Sc interfaces and CrSi2 on the Sc-on-Si ones. Scandium-silicon MXMs with barrier layers on the both interfaces are shown to retain high reflectivity at the wavelength of ~ 47 nm.