우리는 제안할 수 있습니다반도체 웨이퍼X선 회절(XRD) 도표와 함께.그렇다면 XRD는 무엇입니까? XRD 기술은 X선 회절로 물질의 회절 패턴을 분석하여 물질의 조성, 물질 내 원자 또는 분자의 구조 또는 형태와 같은 정보를 얻는 연구 방법입니다. XRD 분석은 물질의 상과 결정 구조를 연구하는 주요 방법입니다. 물질(결정질 또는 비정질)이 회절 분석을 받을 때, 물질은 다른 정도의 회절을 생성하기 위해 X-선에 의해 조사됩니다. 물질 조성, 결정 형태, 분자간 결합 방식, 분자 배열, 형태 등은 물질의 고유한 회절 패턴을 결정합니다. X선 회절법은 시료에 손상이 없고 오염이 없고 신속하고 측정 정확도가 높으며 결정 무결성에 대한 많은 정보를 얻을 수 있다는 장점이 있습니다. 따라서 X-선 회절 분석은 재료 구조 및 조성 분석의 현대 과학적인 방법으로 점차 다양한 분야의 연구 및 생산에 널리 사용됩니다. 다음은 X선 회절계 및 각도계의 구조입니다.
그림 1 X선 회절계와 측각기의 구조
1. XRD의 기본 원리
X선 회절의 기본 원리는 원자가 규칙적으로 배열된 단위 셀로 구성된 결정에 단색 X선 빔을 도입할 때 원자 사이의 거리와 입사 X선 파장이 동일하다는 것입니다. 규모의 순서. 따라서 다른 원자 산란 X선이 상호 작용합니다. 간섭은 특별한 방향으로 강한 X선 회절을 생성합니다. 결정 구조는 공간 분포에서 X선 회절의 방향과 강도에 상당한 영향을 미칩니다.
그 원리에 따르면 결정의 회절 패턴의 가장 중요한 특성은 다음과 같습니다.
* 공간에서 회절선의 분포 법칙;
* 회절빔의 강도.
이 중 회절선의 분포 법칙은 단위 셀의 크기, 모양 및 방향에 따라 결정되며, 회절선의 강도는 원자의 종류와 단위 셀 내 위치에 따라 다릅니다. 따라서 다른 결정은 다음과 같이 그림과 같이 다른 회절 패턴을 갖습니다.
그림 2 회절 패턴이 다른 다른 결정
2. X선 회절의 응용
X선 회절 기술은 가장 기본적이고 중요한 재료 구조 특성 분석 방법이 되었으며 그 적용 범위도 물리학, 화학, 지질학, 생명과학, 공학, 재료 등 다양한 분야를 망라하고 있습니다. 다음은 주요 응용 프로그램의 여러 측면을 간략하게 나열합니다.
2.1 위상 분석
위상 분석은 재료 분석에서 가장 널리 사용되는 X선 회절의 방향이며 재료 연구의 예비 분석 작업 중 하나입니다. 위상 분석에는 정성적 분석과 정량적 분석이 있습니다. 정성 분석은 측정된 재료의 면간 간격 및 회절 강도를 표준상의 회절 데이터와 비교하여 재료에 존재하는 위상을 결정하는 것입니다. 후자는 재료의 각 상의 함량을 결정하기 위해 회절 데이터에서 회절 피크의 위치와 강도를 기반으로 합니다.
2.2 결정도 측정
결정화도는 재료의 특성에 직접적인 영향을 미치므로 결정화도의 결정은 특히 중요합니다. X선 회절은 비교적 간단하고 빠른 측정 방법입니다. 이 방법은 전체 공간에서 물질의 산란 강도의 합인 총 산란 강도를 측정하며 1차 광선의 강도, 화학 구조 및 회절에 참여하는 총 전자 수에만 관련됩니다. 는 질량이며 샘플의 순서와 아무 관련이 없습니다. 따라서 회절도에서 결정산란과 비정질산란을 분리할 수 있다면 결정화도는 전체산란강도에 대한 결정부분산란의 비율이 된다.
2.3 격자 매개변수의 정확한 결정
격자 매개변수의 정확한 결정은 종종 위상 다이어그램의 고체 용해도 곡선을 결정하는 데 사용됩니다. 용해도의 변화는 종종 격자 상수의 변화를 유발합니다. 용해도 한계에 도달하면 용질의 지속적인 증가는 새로운 상의 침전을 유발하고 더 이상 격자 상수의 변화를 일으키지 않습니다. 이 전환점은 용출 한계입니다. 또한 격자 상수의 정확한 결정은 단위 셀당 원자 수를 얻을 수 있으므로 고용체의 유형을 결정할 수 있습니다. 밀도 및 팽창 계수와 같은 유용한 물리적 상수를 계산할 수도 있습니다.
또한 X선 회절은 구조적 상전이, 에피택셜 웨이퍼 변형 상태, 입자 크기, 구조적 왜곡, 막 두께, 재료 밀도, 조직 구조, 잔류 응력 등의 테스트 및 분석에도 사용할 수 있습니다.
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