技術(shù)文章
TECHNICAL ARTICLES作為的X射線衍射儀供應(yīng)商,布魯克AXS一直致力于為廣大用戶帶來前沿的技術(shù)和解決方案。多功能和智能化是現(xiàn)代X衍射儀的發(fā)展方向。近,布魯克AXS公司在廣泛好評的twin光路的基礎(chǔ)上,再次創(chuàng)造性推出了了符合多功能X衍射儀發(fā)展趨勢需求的TRIO光路系統(tǒng)。
配備TRIO光學(xué)系統(tǒng)的X射線衍射儀系統(tǒng),可實現(xiàn)從適用于粉末樣品的BB幾何到適合單晶外延薄膜樣品的高分辨單色Ka1平行光路的自由切換。因此,這樣的衍射儀系統(tǒng)能夠滿足所有類型的樣品測試要求,包括粉末,塊體,纖維,非晶,甚至單晶外延薄膜。
▲TRIO光路
TRIO-光路組成
▲自動狹縫:傳統(tǒng)的Bragg-Brentano聚焦幾何-粉末樣品
▲Goebel鏡:高強度的平行光幾何-GID,XRR,透射,表面高低不平樣品
▲Goebel鏡+2次反射單色器:高分辨平行光Ka1幾何(HRXRD)-單晶外延膜(RC, 2theta-omega, Phi-Scan, RSM),Ka1高分辨粉末衍射
TRIO-應(yīng)用舉例
1
Bragg-Brentano粉末衍射
高鐵含量的粉末樣品。得益于布魯克先進(jìn)的能量分辨陣列探測器,鐵的熒光背底*被去除,大大的提高了衍射圖譜的數(shù)據(jù)質(zhì)量,樣品中的微量物相-石英和Fe3O4-清晰可見。
2
平行光
(MgZn)O薄片樣品從室溫到1100度升降溫過程中的相變過程。由于樣品高度會隨溫度變化而改變,在傳統(tǒng)的BB幾何中,衍射圖譜向高角度或低角度偏移,這會影響觀察相變過程和準(zhǔn)確晶胞參數(shù)的確定。而平行光幾何對高度變化不敏感,非常適合此類樣品的測試。從上圖可得到,立方主相的晶胞參數(shù)隨溫度變化的范圍為1.2%。在下邊的2D視圖中,除了主相衍射峰位和峰強隨溫度變化外,還可觀察到明顯第二相CuO的出現(xiàn)和消失。
3
GID-掠入射衍射
利用低角度入射的平行關(guān),控制X射線在樣品中的穿透深度,使衍射只發(fā)生在樣品表面的一定深度內(nèi),來實現(xiàn)多晶薄膜樣品的測試。在玻璃襯底上制備的Ag2Te納米薄膜樣品,傳統(tǒng)的BB幾何和平行光GID測試結(jié)果的對比,如下圖。GID圖譜中,來自納米級薄膜的信號更加明顯,基本沒有玻璃襯底的信號。
4
XRR-X射線反射率
25nm-Si/50nm-Si0.85Ge0.15/Si外延膜樣品的X射線反射率曲線。利用TRIO光路中的高強度平行光,即使高角度的XRR曲線,信號也非常明顯。圖中大周期的震蕩條紋,說明樣品中表面存在大概3nm左右的SiO2氧化層。
5
HRXRD-高分辨衍射
LED樣品,GaN襯底上生長6層InGaN量子阱。利用GaN(0002)峰的2θ/ω圖譜(上圖)準(zhǔn)確確定超晶格的厚度以及In的組分。下邊倒空間強度分布圖(RSM)說明InGaN外延薄膜與GaN襯底是共格關(guān)系。
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