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- 发布时间
- 2022-10-18 10:26:28
半导体XRD测试——广东省科学院半导体研究所是广东省科学院下属骨干研究院所之一,主要聚焦半导体产业发展的应用技术研究,兼顾重大技术应用的基础研究,从事电子信息、半导体领域应用基础性、关键共性技术研究,以及行业应用技术开发。
XRD主要测什么?
1、晶体结构分析;
2、物相定性分析;
3、物相定量分析;
4、晶粒大小分析;
5、结晶度分析;
6、宏观应力和微观应力分析;
7、择优取向分析
XRD图谱怎么分析?
1、在衍射仪获得的XRD图谱上,如果样品是较好的"晶态"物质,图谱的特征是有若千或许多个一般是彼此独立的很窄的“尖峰”。
2、如果这些“峰”明显地变宽,XRD倒易空间(RSM)检测分析,则可以判定样品中的晶体的颗粒尺寸将小于300nm,可以称之为"微晶"。
3、Scherer(118)揭示了衍射峰的增宽是对应晶面方向上的原子厚度(县数|不足以在偏离Bragg条件下相干减弱(destructivelyinterference)衍射峰。当衍射峰宽度增加到接近其高度时(或高度下降到接近其宽度时),可认为样品是非晶。
4、同一物质的话,峰窄说明晶粒比较大,和结晶度无关。同一台仪器测试且测试条件相同的情况下,峰高的比较多才能说明结晶情况较好
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XRD测试结晶性
角度θ为布拉格角或称为bai掠射角。关于XRD的测量原理比du较复杂,zhi要知道晶体学和X射线知识。简单dao的来说(对粉末多晶):当单色X射线照射到样品时,若其中一个晶粒的一组面网(hkl)取向和入射线夹角为θ,满足衍射条件,则在衍射角2θ(衍射线与入射X射线的延长线的夹角)处产生衍射。
但在实际应用中,我们只需用仪器做出XRD图谱,然后根据pdf卡片来知道所测物质的种类,和结构。pdf卡片是X射线衍射化学分析联合会建立的物质的衍射数据库。他们制备了大量的物质,使用者只要把自己的图谱和标准图谱对比就能知道自己的物质种类及结构。随着计算机技术的发展,现在都是通过导入研究者测试得到的XRD图谱,电脑软件(如Jade)通过匹配度寻找与之比配的pdf卡片,很方便。
在XRD中,不仅可以定性得到物质的种类,相结构。而且可以通过谢乐公式得到晶粒尺寸以及通过精修手段得到晶胞常数。
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半导体XRD测试——广东省科学院半导体研究所是广东省科学院下属骨干研究院所之一,主要聚焦半导体产业发展的应用技术研究,特别行政XRD倒易空间(RSM)检测,兼顾重大技术应用的基础研究,从事电子信息、半导体领域应用基础性、关键共性技术研究,XRD倒易空间(RSM)检测哪里可以做,以及行业应用技术开发。
布拉格方程——XRD理论的基石
布拉格方程是X射线在晶体中产生衍射需要满足的基本条件,其反映了衍射线方向和晶体结构之间的关系。
布拉格方程:2dsinθ=nλ
其中,XRD倒易空间(RSM)检测报告,θ为入射角、d为晶面间距、n为衍射级数、λ为入射线波长,2θ为衍射角
注意:
(a)凡是满足布拉格方程式的方向上的所有晶面上的所有原子衍射波位相完全相同,其振幅互相加强。这样,在2θ方向上面就会出现衍射线,而在其他地方互相抵消,X射线的强度减弱或者等于零
(b)X射线的反射角不同于可见光的反射角,X射线的入射角与反射角的夹角永远是2θ。
(3)谢乐公式——测晶粒度的理论基础
X射线的衍射谱带的宽化程度和晶粒的尺寸有关,晶粒越小,其衍射线将变得弥散而宽化。谢乐公式又称Scherrer公式描述晶粒尺寸与衍射峰半峰宽之间的关系。
K为cherrer常数,B为衍射峰半宽高,K=0.89,若B为衍射峰积分宽度,k=1
θ为衍射角、λ为x射线波长,d为垂直于晶面方向的平均厚度
注意:利用该方程计算平均粒度需要注意:
(1)为半峰宽度,即衍射强度为极大值一半处的宽度,单位为弧度
(2)测定范围3-200nm
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