Spectroscopie de fluorescence - détermination d'épaisseur de couche

Principe

L'analyse par fluorescence X (XRF) convient pour la mesure sans contact et non destructive de l'épaisseur de couches minces ainsi que pour la détermination de leur composition chimique. Pour ce type de mesure, la source de rayons X et le détecteur sont situés du même côté de l'échantillon. Lorsque la couche sur le substrat est soumise aux rayons X, le rayonnement pénètre dans la couche, si elle est suffisamment fine, dans une certaine mesure, en fonction de l'épaisseur, et provoque à son tour un rayonnement de fluorescence caractéristique dans le matériau du substrat sous-jacent. Sur son chemin vers le détecteur, ce rayonnement de fluorescence sera atténué par l'absorption de la couche. L'épaisseur de la couche peut être déterminée en fonction de l'atténuation de l'intensité du rayonnement de fluorescence du matériau du substrat.

Objectifs

1. Calibrer le détecteur d'énergie à semi-conducteur.
2. Mesurer le spectre de fluorescence du substrat de fer avec différents nombres n de morceaux de feuille d'aluminium de même épaisseur placés sur le substrat (y compris n = 0). Déterminer l'intensité de la ligne de fluorescence Fe-Kα.
3. Tracer l'intensité de la ligne de fluorescence Fe-Kα en fonction du nombre de morceaux de feuille d'aluminium placés sur le substrat de façon linéaire et semi-logarithmique.
4. Déterminer l'intensité de la ligne de fluorescence Fe-Kα pour différents nombres de morceaux de feuille d'aluminium qui sont fixés devant la sortie du tube du détecteur d'énergie.
5. Calculer l'épaisseur de la feuille d'aluminium.
6. Exécutez les tâches 2 à 4 pour la feuille de cuivre sur substrat de molybdène ou de zinc.

Ce que vous pouvez apprendre sur

• Bremsstrahlung
• rayonnement X caractéristique
• rendement de fluorescence
• L'effet Auger
• diffusion cohérente et incohérente des photons
• loi d'absorption
• coefficient d'atténuation massique
• épaisseur de saturation
• effets de matrice
• semi-conducteurs
• détecteurs d'énergie
• analyseurs multicanaux