大功率XRD检测XRD残余应力检测——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。

采用X射线衍射法测定残余应力，早是由俄国学者阿克先诺夫在1929年提出，把材料的宏观应变等同于晶格应变。1961年德国学者Macherauch基于这个思路研究出sin2ψ法，使得X射线衍射测定残余应力逐渐成为成熟的、具有可操作性的测试技术。

X射线衍射测定残余应力技术经过60a的发展，开展出多种不同的测量方法。目前X射线衍射测定残余应力技术主要有sin2ψ法与cosα法两种。

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1、简介

X射线测试技术广泛用于各种薄膜材料的表征。薄膜材料不同于普通的粉末XRD表征，重庆大功率XRD检测，存在一定的限制和薄膜的特性。例如，当薄膜具有强烈的择优取向时，只有特定晶面的衍射能被观察到，这也是为什么薄膜的测试表征比普通粉末表征难的原因。本文将综述X射线衍射技术用于薄膜的测试。

2、为什么薄膜材料要使用X射线来表征？

2.1、X射线分析的特点

随着先进薄膜材料制备技术的发展，用于表征薄膜材料的分析技术的水平和内容变得更加复杂和多样化。这其中X射线用于表征薄膜的技术有很大的发展。

利用X射线来表征材料有很长的历史。在对材料的晶体结构进行测试方面，X射线衍射技术是非常成功的。和电子束衍射相比，X射线衍射方法有以下特点：

l 非破坏性的，并且无需特别的制样方法。

l 能够在特殊环境和常规环境下进行测试，例如高温高压下测试。

l 能够获得材料的平均结构信息，测试范围较广从nm级到cm级都可以表征。

l 对有机材料的破坏性也较低。

l 通过控制X射线的角度能够改变分析的材料的深度。

l 可以表征埋层材料的界面结构。

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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射线的穿透深度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，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）很好地解决了以上问题。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，大功率XRD检测价格，小的入射角大大减小了在薄膜中的穿透深度 。同时低入射角大大增加了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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