(Phys.org) - Le cadre théorique et expérimental d'une nouvelle approche cohérente d'imagerie de déformation par diffraction a été développé dans le groupe de microscopie à rayons X du Center for Nanoscale Materials en collaboration avec la division Science des matériaux d'Argonne, avec les utilisateurs d'IBM. La ptychographie par projection de Bragg à rayons X nanofocalisés crée un outil pour imager efficacement les champs de contrainte avec des conditions aux limites non perturbées dans des systèmes énergétiques technologiquement et scientifiquement pertinents.

Cette nouvelle technique est capable d'imager des distorsions de réseau dans des films minces de manière non destructive à des résolutions spatiales de <20 nm en utilisant des rayons X durs nanofocalisés cohérents. Ce travail marque une avancée significative dans le développement de techniques d'imagerie par diffraction des rayons X cohérente non destructive pour l'étude des caractéristiques du réseau à l'échelle nanométrique dans des matériaux réels dans des conditions réelles. Cette étude, dans lequel les subtilités structurelles ont été résolues dans un prototype de dispositif résultant à la fois d'effets de taille intrinsèques et de conditions aux limites extrinsèques, ouvre la voie à des études non destructives de la structure des matériaux à des échelles nanométriques où la prédiction, la mesure, et le contrôle de la tension est difficile.

Les données obtenues à partir du système représenté ont été utilisées pour déterminer le profil de déformation du réseau dans une couche épitaxiale de stress SiGe d'un dispositif prototype en silicium. La mesure de la contrainte due aux discordances de réseau épitaxial et au traitement du dispositif peut tester les prédictions de modélisation élastique continue des distributions de contrainte à l'échelle nanométrique.