[实用新型]一种X射线显微透射成像用窗口

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于同步辐射X射线透射显微成像时承载工具，特别涉及一种X射线显微透射成像用窗口。

背景技术

X-射线薄膜窗口能够实现软X-射线(如真空紫外线)的最大透射率。X-射线越软(能量越低)，穿透能力越差，所需氮化硅薄膜窗口越薄。特别在“离轴”状态工作(即薄膜与光束成一定角度)时，也需要较薄的薄膜窗口，便于X射线更好地穿透。现有技术一般采用计量式或ST氮化硅薄膜，但计量式或ST薄膜具有较高的残余应力，不够结实、容易破裂。

而且，基于X射线显微透射成像需要，氮化硅薄膜必须满足有较小的对软X-射线的吸收；

另一方面，有时我们会提到薄膜窗格透光性能，即视觉上其可以“透视”。如在透光显微镜下，薄膜只有超过一定厚度，透光性能才会减弱。在估算薄膜的透光性能时，应当注意吸收界限，如果需要考虑光学性能，吸收界限应低于13nm，当吸收界限为13nm时，100nm厚的薄膜透光度为44％；吸收界限为12.4nm时，透光度降为13％。

因此，在氮化硅薄膜薄膜、支撑氮化硅薄膜的衬底选择及薄膜、衬底的厚度控制上，以及氮化硅薄膜窗口的射线透过特性上，现有的氮化硅窗口都有所缺陷。

鉴于上述问题，本实用新型涉及一种X射线显微透射成像用窗口。其具有如下文所述之技术特征，以解决现有的问题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种构造简单、能高效显微成像的一种X射线显微透射成像用窗口。

本实用新型的一种X射线显微透射成像用窗口，包括：

一硅晶片衬底，所述硅晶片衬底包含衬底底部和衬底顶部；

形成在所述硅晶片衬底上的一氮化硅薄膜窗口沟槽，所述氮化硅薄膜窗口沟槽为一倒置的包含一底面开口、一顶面开口的正四棱台空穴结构；

所述底面开口位于所述衬底底部、所述顶面开口位于所述衬底顶部；以及

设置在所述衬底底部的一层第一氮化硅薄膜。

上述的一种X射线显微透射成像用窗口，所述硅晶片衬底为(100)晶向的N型或P型单晶硅。

上述的一种X射线显微透射成像用窗口，所述硅晶片衬底的厚度为200μm。

上述的一种X射线显微透射成像用窗口，所述第一氮化硅薄膜为100nm厚度的低应力氮化硅薄膜。

在另外一种X射线显微透射成像用窗口中，除包括上述一种X射线显微透射成像用窗口的硅晶片衬底、氮化硅薄膜窗口沟槽、第一氮化硅薄膜的构造特征，还进一步包括：

设置在所述硅晶片衬底的所述衬底顶部的一层第二氮化硅薄膜；以及

形成在所述第二氮化硅薄膜上的一刻蚀开口区，所述刻蚀开口区的大小尺寸与所述顶面开口的大小尺寸相同，且所述刻蚀开口区位于所述顶面开口上方并在垂直方向上与所述顶面开口对准重合。

上述的一种X射线显微透射成像用窗口，所述硅晶片衬底为(100)晶向的N型或P型单晶硅。

上述的一种X射线显微透射成像用窗口，所述硅晶片衬底的厚度为525μm。

上述的一种X射线显微透射成像用窗口，所述第一氮化硅薄膜、第二氮化硅薄膜均为为100nm厚度的低应力氮化硅薄膜。

本实用新型的一种X射线显微透射成像用窗口由于采用上述技术方案，使之与现有技术相比，具有以下优点和积极效果：

1、氮化硅薄膜窗口对软X-射线只有较小剂量的吸收力度，非常适合应用于透射成像和透射能谱等广泛的科学研究领域；

2、氮化硅薄膜窗口成膜光滑，强度大、致密性好，可应用于高温领域；

3、具备较好的薄膜窗格透光性能。

附图说明

图1是一种氮化硅薄膜窗口的截面结构示意图。

图2是设有氮化硅薄膜窗口沟槽的硅晶片衬底的俯视示意图。

图3是另一种氮化硅薄膜窗口的截面结构示意图。

具体实施方式

根据本实用新型的权利要求和实用新型内容所公开的内容，本实用新型的技术方案具体如下实施例所述：

参见图1所示，X射线显微透射成像用窗口包含一硅晶片衬底100，硅晶片衬底100包含下端的衬底底部和上端的衬底顶部，刻蚀形成在所述硅晶片衬底上的一氮化硅薄膜窗口沟槽110，氮化硅薄膜窗口沟槽110为一倒置的正四棱台空穴。

其中，上述正四棱台空穴包含一顶面开口110a、一底面开口110b的，倒置的正四棱台空穴的顶面开口110a的大小尺寸小于底面开口110b的大小尺寸。底面开口110b位于硅晶片衬底100的下端的衬底底部、顶面开口110a位于硅晶片衬底100的上端的衬底顶部；