半导体研究所-山西xrd掠入射(gixrd)检测

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    2023-4-14

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xrd衍射谱图上的衍射峰对应的晶面该怎么看

xrd 衍射峰一般用角度值表示,该值和微观上晶体的晶面间距是对应的,一个晶面间距对应一个特定的角度。当测试多晶,陶瓷时,因为存在晶格异常,偏大或偏小,会使衍射峰变宽。材料结晶越好,峰越窄,反之越宽。

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薄膜样品在基底上以二维形式存在,xrd掠入射(gixrd)检测机构,通常在平行厚度方向或者面内方向具有---的各向---。因此,一般我们讨论材料的性能和特点时一般有两个方向,一个是沿厚度方向,另一个是面内方向(晶面垂直于宏观平面生长的方向)。我们对薄膜的表征包含晶格常数,晶格畸变,晶体取向以及晶粒尺寸等。此外,薄膜分析通常包括薄膜特有的结晶相、亚稳相、外延薄膜中的畸变/弛豫等。

除上述外,x射线反射率的方法可以被用来表征薄膜的各种特征,例如厚度,密度,xrd掠入射(gixrd)检测平台,粗糙度等。该方法适用于晶态、非晶态以及多层膜的表征。




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薄膜材料就是厚度介于一个纳米到几个微米之间的单层或者多层材料。由于厚度比较薄,薄膜材通常依附于一定的衬底材料之上。常规xrd测试,x射线的穿透---一般在几个微米到几十个微米,这远远大于薄膜的厚度,导致薄膜的信号会受到衬底的影响。

另外,随着衍射角度的增加,xrd掠入射(gixrd)检测,x射线在样品上的照射面积逐渐减小,x射线只能辐射到部分样品,无法利用整个样品的体积,衍射信号弱。薄膜掠入射衍射(gid:grazing incidence x-raydiffffraction)---地解决了以上问题。所谓掠入射是指使x射线以非常小的入射角(<5°)照射到薄膜上,小的入射角---减小了在薄膜中的穿透--- 。同时低入射角---增加了x射线在样品上的照射面积,增加了样品参与衍射的体积。这里有两点说明:gid需要的硬件配置;常规gid只适合多晶薄膜和非晶薄膜,不适合单晶外延膜。







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