コヒーレント極端紫外線放射を用いた材料感受性および厚さ分解透過イメージング

科学分野:

• 物理学
• 材料科学
• ナノテクノロジー

背景:

• 極端紫外線（EUV）顕微鏡は、短い波長と元素固有の吸収端により、高解像度と材料コントラストを提供します。
• 卓上高次高調波発生（HHG）ソースは、ナノ構造特性評価に理想的な広範なEUVおよび軟X線スペクトルを提供します。
• レンズレスコヒーレント回折イメージング法は、EUVレンズベースイメージングの課題を克服し、定量的な位相測定を可能にします。

研究 の 目的:

• 複数のHHGベースの測定概念を使用して、分散サンプルのスペクトル分解レンズレスイメージングを実行すること。
• 3要素スパイラル形状オブジェクトの構造と組成を特徴付けること。
• 材料分析のためのさまざまなレンズレスイメージング技術の精度を比較すること。

主な方法:

• マルチ波長回折シア干渉法。
• 単一波長構造化照明ピコグラフィ。
• スペクトル分解イメージングのためのHHGソースからの複数の高次高調波の利用。

主要な成果:

• 回折シア干渉法とピコグラフィの両方が、空間分解された元素マップと層の厚さを正常に取得しました。
• ピコグラフィは、特にマルチマテリアルスタックにおいて、層の厚さを決定する上で優れた精度を示しました。
• この研究は、複雑な3要素スパイラルナノ構造を正常に特徴付けました。

結論:

• レンズレスイメージング技術とHHGソースの組み合わせは、詳細なナノ構造解析のための非破壊的な方法を提供します。
• 複雑なナノ構造サンプルの材料組成と層の厚さの正確な決定が可能です。
• ピコグラフィは、マルチマテリアルシステムにおける層厚測定の精度を向上させます。