Nanotechnologie

XRD, XRR und SAXS für die Charakterisierung im Nanobereich

Die Nanotechnologie umfasst ein breites Spektrum von Forschungsbereichen wie Biologie, Chemie, Physik und Ingenieurwesen und ist daher in einzigartiger Weise interdisziplinär. Der gemeinsame Faktor in der Nanotechnologie ist die laterale Dimension der untersuchten Strukturen. Definiert als Materialien, die sich im Bereich von einem Milliardstel (10-⁹) eines Meters befinden oder Komponenten aufweisen, sind Forschung und Entwicklung in der Nanotechnologie auf die genaue Messung atomarer und molekularer Abstände in Strukturen angewiesen, die von Halbleiterbauelementen bis hin zu Nanopulvern reichen. Da die Dimensionen der Röntgenwellenlängen in der gleichen Größenordnung liegen wie die Größe der Nanostrukturen, sind die Röntgendiffraktion (XRD) und die damit verbundenen Techniken die wichtigsten Werkzeuge für Nanotechnologieforscher. Die Röntgenreflektometrie (XRR) bestimmt Schichtdicke, Rauheit und Dichte. Mit der hochauflösenden Röntgendiffraktion lassen sich Schichtdicke, Rauheit, chemische Zusammensetzung, Gitterabstand, Relaxation und vieles mehr messen. Die diffuse Röntgenstreuung wird zur Bestimmung von lateralen und transversalen Korrelationen, Verzerrungen, Dichte und Porosität eingesetzt. Die Beugung mit streifendem Einfall in der Ebene wird zur Untersuchung der lateralen Korrelationen dünnster organischer und anorganischer Schichten sowie zur Tiefenprofilierung eingesetzt. Mit der Röntgenkleinwinkelstreuung (SAXS) schließlich lassen sich Größe, Form, Verteilung, Ausrichtung und Korrelation von Nanopartikeln in Festkörpern oder Lösungen bestimmen. Rigaku bietet eine Reihe von Röntgendiffraktionsprodukten für Anwendungen in der Nanotechnologie an, die auf der Kombination von Technologie und Fachwissen beruhen.