لیتوگرافی اشعه ایکس
لیتوگرافی اشعه ایکس بعنوان کاندید برای لیتوگرافی نسل بعدی برای صنعت نیمه هادی ها با دسته هایی از ریزپردازنده ها با موفقیت معرفی شده است. داشتن طول موج کوتاه (زیر 1 نانومتر) اشعه ایکس، بر محدودیت‌های پراش لیتوگرافی نوری غلبه میکند و امکان ایجاد اندازه‌های کوچک‌تر را فراهم میکند. اگر منبع اشعه ایکس همسو و هم جهت نباشد، مانند تابش سنکروترون، از آینه‌های تقلیل‌دهنده اولیه یا عدسی‌های پراش به جای عدسی‌های انکساری مورد استفاده در اپتیک استفاده می‌شود تا اشعه ها را متمرکز تر و با بازدهی بیشتر ساتع نماید. اشعه ایکس ماسکی را که در مجاورت یک ویفر با پوشش مقاوم قرار داده شده است، روشن می نماید. پرتوهای اشعه ایکس دارای باندی پهن میباشند، که معمولاً از یک منبع تشعشع سنکروترون فشرده و امکان قرار گرفتن در معرض سریع را فراهم میکنند. لیتوگرافی اشعه ایکس عمیق (DXRL) از طول موج های کوتاه تر مثلا در حد 0.1 نانومتر و روش های اصلاح شده مانند فرآیند (LIGA) برای ساخت ساختارهای عمیق و حتی بعضا سه بعدی استفاده می کند.
پراکندگی اتم هلیوم
نخستین آزمایش انجام شده توسط پرتو ایکس در سال ۱۹۳۰ توسط استمن و استرن روی صورت کریستال لیتیوم فلوئورید تکمیل شد. این آزمایش، امکان‌سنجی پراش اتم را ایجاد کرد، زمانی که طول موج دبروگلای، λ از اتم‌های مضر به ترتیب فاصله بین اتمی مواد است. در آن زمان، محدودیت عمده ای برای حل آزمایش از این روش به علت گسترش سریع سرعت پرتو هلیوم بود. تا زمانی که توسعه منابع نازل فشار بالا قادر به تولید پرتوهای شدید و شدید تک رنگ در دهه ۱۹۷۰ است که محبوبیت برای بررسی ساختار سطح بود. علاقه به مطالعه برخورد گازهای رقیق شده با سطوح جامد به وسیلهٔ ارتباط با مسائل هوائی و فضا در آن زمان کمک می‌کرد. مطالعات زیادی در مورد ساختارهای خوب در الگوی پراش مواد با استفاده از پراکندگی اتم هلیوم در دهه ۱۹۷۰ منتشر شد. با این حال، تا زمانی که نسل سوم منابع پرتو نازل در حدود ۱۹۸۰ ایجاد نشد، مطالعات فونون‌های سطحی توسط پراکندگی اتم هلیوم انجام می‌شد. این منابع پرتو نازل توان تولید پرتوهای اتمی هلیم با رزولوشن انرژی کمتر از ۱ مگاوات را داشتند، و به این ترتیب امکان تغییرات بسیار کوچک انرژی حاصل از برخورد ناپیلی اتم هلیوم با حالت‌های ارتعاشی یک سطح جامد را حل کرد. حالا می‌توان از آن استفاده کرد تا دینامیک شبکه را بررسی کند. اولین اندازه‌گیری چنین منحنی پراکنش فونون سطحی در سال ۱۹۸۱ گزارش شد، منجر به علاقه جدید به برنامه‌های پراکندگی اتم هلیوم، به ویژه برای مطالعه دینامیک سطح شد.