D8 DISCOVER与PILATUS3 R 100K-A 2D倒数空间地图(RSM)表征薄膜

薄膜是典型的层状材料，厚度从几纳米到几微米不等。欧洲杯足球竞彩他们有能力强调甚至修改相应的块状材料的物理特性，这引起了巨大的技术兴趣。

通过使用各种材料和沉积方法，包括物理和化学方法，产生优选的原子结构和形态，可以获得所需的薄膜性能。欧洲杯足球竞彩例如，可以以多晶形式应用钨涂层以防止腐蚀，或在衬底(外延)的晶体结构之后沉积SiGe薄膜作为单晶，用于半导体应用。

耦合到X射线衍射（XRD）的倒数空间映射（RSM）提供了一种非破坏性方法来表征上述参数。RSM通常需要一系列几个扫描来映射角度空间中的基板和膜衍射强度，并可选地转换为往复空间以进行后续分析。

二维探测器可用于执行这些类型的测量容易和快速。D8系列衍射解决方案，结合DECTRIS PILATUS3 R 100K-A混合光子计数(HPC)像素探测器，提供了一个独特的2D x射线衍射(XRD²）适用于多用途现代材料研究表征的系统。欧洲杯足球竞彩本文介绍了使用该探测器获得的RSM的例子，用于薄膜表征。

测量

这里，通过对以下四个样本进行测量来证明该技术：

• Si衬底上随机取向的多晶硅钨膜
• Si衬底上优先取向的（纹理）铜膜
• Si衬底上的外延GaAs膜
• 在硅衬底上外延30% SiGe

Richard Matyi在佛罗里达理工大学贡献了在本实验中使用的Si样品上的Si和SiGe上的GaAs。一种D8发现将铜靶IµS微聚焦源、PILATUS3探测器、300µm准直器和平行光束Montel光学系统耦合在一起，对样品进行测量。将探测器设置在2.3 cm的距离获得两帧。

框架1的覆盖范围为36°至102°2θ，样品在20°和70°之间摇晃，而框架2的覆盖范围为66°至132°2θ，样品在26°和104°之间摇晃．每个帧集合需要5分钟，并且总数据采集时间为10分钟。皮拉图斯探测器的高计数率能力消除了饱和效果，即使在强晶峰强度的情况下也是如此。施加随后的2D散射以产生RSM并评估薄膜。

结果

由此产生的x射线衍射²然后将图像导入DIFFRAC。EVA，其中一个投影被用来将图像合并到一个柱坐标系中。许多反射被捕获在一个单一的帧覆盖了互易空间的很大一部分与一个摇摆运动。

在对应于单晶Si衬底的所有四个图像中，可以观察到点状高强度反射。图1至4示出了所有四个样本的2D RSM。图1显示了钨膜的预期位置处的连续圆锥部分，表明薄膜的随机结晶取向。

图1所示。2D RSM在SI上随机导向的W电影

图2显示了Cu薄膜衍射环，每个环上的强度差异表明了纹理。进一步分析发现，薄膜平面的纤维结构沿[001]晶体方向。

图2。2D纤维纹理Cu电影的RSM

Si和SiGe上的GaAs的外延薄膜分别在图3和4中示出。对应于Si衬底反射的膜反射的水平对准显示薄膜的松弛程度。这是一种衡量胶片的横向格子参数紧张匹配衬底的量度。图3显示了GaAs膜的2D RSM，其完全松弛（无菌株）。图4显示了完全应变的SiGe膜。GaAs反射的水平扩展意味着大程度的马赛克扩散，而尖锐的SiGe反射是膜的高晶体质量的指示。

图3。硅上松弛外延GaAs薄膜的二维RSM

图4。Si上的紧张外延SiGe膜的2D RSM

该信息的来源、审查和改编自Bruker AXS Inc.提供的材料。欧洲杯足球竞彩

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