GIXRDPPT课件

,掠入角X射线衍射（GIXRD）,姓名田刚专业化学工艺学号12S025035,-,主要内容,GIXRD衍射简介,X-射线衍射原理及仪器结构,GIXRD方法,GIXRD特点,GIXRD应用,-,GIXRD的简介,GIXRD：,是X射线衍射的一种方法。单色化的X射线与样品成掠入角（入射角,如果=2dhkl=900,衍射束和入射束平行如果2dhkl布拉格方程不成立。-当波长大于（或等于）晶面间距的两倍时，将没有衍射产生-当晶面间距到了小于（或等于）/2的程度，衍射就终止了，,这也就是为什么不能用紫外-可见光（波长约为200700nm）来研究晶体结构的原因。,-,X射线衍射仪结构,X射线衍射发生装置,校准加速系统,样品腔,散射电子收集系统,检测系统,结构,-,XRD实验设置,-,MON为通过衍射仪中心且平行样品面的轴,OP方向为全反射出射,OQ为GID信号的探测方向,由MarCCD面探测器收集信号,同步辐射掠入射X射线衍射实验示意图,-,同步辐射装置的基本构造,-,GIXRD衍射特点,1.检测表面信息，避免衬底信号由于入射角很小，X射线和材料表面的作用区域较大，提了X射线对表层信息检测的灵敏性，可以避免来自衬底强烈信号，特别适合对于较薄的膜材料的结构分析2.检测不同深度的信息通过改变不同的入射角，可以得到不同深度的结构信息3.择优取向的问题当薄膜材料为无择优取向的多晶时，小角掠射衍射峰与常规的XRD衍射峰相同，分析方法亦相同；当薄膜材料中有一定的择优取向时，掠入射衍射峰就会和常规的XRD衍射峰不一样，将体现出择优取向的相关信息。,-,GIXRD衍射方法,1）Inplane(平面内),2）Outofplane(平面外),-,GIXRD应用,1.深度轮廓分析同步辐射发散度小，掠人射角(贯穿深度)可以精确地加以控制，层测定能够达到较高精度,2.表面重构、缺陷、二维生长动力学3.晶体取向性测定4.薄膜残余应力测定,-,LixMn2-x/4O4在Si（100）薄膜测定结果,使用常规XRD方法时，来自衬底的强大信号已经把薄膜的信号掩盖了，而使GIXRD法可以敏感地测出薄膜的信息，规避衬底的干扰。,对薄膜材料进行表征,-,有机薄膜晶体管的表征,-,图1是样品A和样品B是ZnO在Si（111）表面PLD方法制备膜的常规X射线衍射图,两个ZnO薄膜都展示了非常狭窄的(002)峰,这说明用PLD方法生长出的ZnO薄膜是高度c轴取向的.当衬底温度从300e增加到500e时,(002)峰的强度迅速增加,而峰的半高宽(FWHM)也从0.139。变化到了0.1164。,这说明ZnO薄膜的结晶性随着衬底温度从300e上升到500e有了很明显的提高。,-,样品同步辐射掠入射X射线衍射图,固定掠入射角为015。,旋转,X射线波长为01129nm.在实验中,无论如何变化,ZnO薄膜的(100),(110),(101)峰都会出现,说明PLD方法生长的ZnO薄膜是高度c轴取向的,在面内没有择优取向。,-,由图(a)和可以看出,随着入射角度的增大,X射线的探测深度增加,导致ZnO薄膜的(100)峰强度逐渐减弱。由图(c)可知,ZnO薄膜的(100)峰均向高角度偏移,说明随着探测深度的增