高分辨X射线衍射法研究碳化硅单晶片中的多型结构

我们采用高分辨X射线衍射法对SiC单晶片中的多型结构进行了研究 ,研究发现在以 4H SiC为籽晶的晶体生长过程中 ,4H SiC、6H SiC、1 5R SiC出现两相共存或三相共存现象。在单相、两相或三相共存区 ,X射线摇摆曲线具有明显不同的特征。根据多型结构 。

高分辨X射线衍射术对NdP_5O_(14)晶体的自发应变及铁弹畴结构的研究

利用助溶剂法 ,已经生长出 15mm× 2 5mm× 6 0mm的大尺寸NdP5O14 (NPP)晶体。用高分辨X射线衍射术对自发应变及铁弹畴结构进行了研究。对几个不同的反射 ,可在其摇摆曲线上观测到由基体畴和铁弹畴之间的取向差导致的反射峰的分离。通过反射峰分离的特点 ,可以确定铁弹畴结构。NPP晶体中大多数铁弹畴为a型畴 ,b型畴只出现在严重形变的区域。基于NdP5O14 晶体畴结构 ,我们分别计算了 80 2 ,40 2和 2 0 4反射的峰分离量。实验测量结果符合计算结果。另外 ,通过测量基体畴和铁弹畴的 80 0反射的峰分离量我们确定了NdP5O14 的自发应变是 0 .0 0 82。通过结构和对称性分析 ,我们对这种晶体的畴结构进行了详细讨论。

透射电子显微术和高分辨X射线衍射技术研究AlN单晶生长习性

采用透射电子显微术和高分辨X射线衍射技术对氮化硼坩埚中自发成核的AlN单晶生长习性进行了研究。结果表明,在低温下,AlN单晶显露面为(0001)面,随着温度的升高,AlN单晶显露面转化为(112-0)面。沟槽结构是高温下得到的AlN单晶共有的显著特征,其取向沿[0001]方向。

高压高应变率加载下多晶相变的原位X射线衍射

高功率激光可通过直接烧蚀产生高温、高压、高应变率的物质状态,同时也可驱动金属箔产生与之精密同步的超短超强X射线源,成为利用原位X射线衍射技术研究材料在极端高温、高压、高应变率下相变动力学的重要实验平台.本文基于原型高功率激光装置建立高压、高应变率加载下材料相变的原位X射线衍射诊断平台,并以典型金属钒和铁为例开展冲击相变的原位观测.实验表明,在高应变率(10^8-10^9s^-1)冲击加载下,金属钒在69 GPa时依然保持体心立方结构不变,而金属铁在159 GPa时已经由体心立方结构转变为六角密排结构,均与文献报道一致.同时原位X射线衍射实验测量的材料压缩特性与宏观Hugoniot曲线符合得很好.利用原位X射线衍射技术研究高应变率动态加载下材料的相变行为对理解材料相变的应变率效应和动力学过程具有重要的科学意义,同时对提高材料工程服役的可靠性以及突破材料极端环境服役的发展瓶颈具有重要的工程价值.

Si/SiGe/Si-SOI异质结构的同步辐射双晶貌相术和高分辨三轴晶X射线衍射

运用同步辐射双晶貌相术结合高分辨三轴晶X射线衍射对经原位低温热处理的Si/SiGe/Si SOI异质结构进行研究,发现Si层(004)衍射峰两侧半高宽(FWHMs)处同步辐射双晶形貌像特征存在明显差异.对同步辐射双晶摇摆曲线中Si层(004)衍射峰的不对称性给予了解释,同时阐明了高分辨三轴晶X射线衍射2θω扫描曲线中Si层(004)衍射双峰与Si层衍射结构的对应关系.

高分辨X射线衍射元件的研制

X射线波带片是纳米X射线成像系统的核心元件之一,为了研制高分辨率X射线波带片,对纳米结构的电子束光刻和高精度电镀进行了实验研究。首先,通过对电子束曝光工艺版图进行优化设计,平衡了邻近效应对纳米结构的影响,有效地控制了光刻胶的扭曲和坍塌。实验结果表明,采用校正的工艺版图,用线曝光方式在800 pC/cm2剂量下可以研制出厚度为270 nm、最外环宽度为50 nm的高分辨率X射线波带片光刻胶结构。然后,在配制的柠檬酸金钾电镀液中,优化了电镀工艺参数。采用金含量为10%的柠檬酸金钾电镀液,各电镀参数pH值为4.2,电镀温度为50℃,电流密度为0.2 A/dm2电镀出高分辨率X射线波带片。

利用高分辨X射线衍射仪表征GaN薄膜的结构特性

使用高分辨X射线衍射法(HRXRD)对金属有机物化学气相沉积(MOCVD)外延生长GaN薄膜进行微结构表征.首先采用绝对测量法精确测试了GaN薄膜的晶格常数,由此获得该GaN薄膜的应变与弛豫的信息.采用面内掠入射(IP-GID)法测定了GaN薄膜的位错密度以及位错扭转角.

利用高分辨X射线衍射技术计算铝镓氮外延膜的晶格参数

利用高分辨X射线衍射(HRXRD)技术对在蓝宝石衬底上用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法生长的Al组分含量为0.63的AlGaN外延膜进行晶格参数的精确计算.通过对Al0.63Ga0.37N的对称晶面和非对称晶面进行ω/2θ扫描,以及对零点误差和晶面间距的修正,能够计算得到六方晶系Al0.63Ga0.37N外延膜的水平晶格常数a和垂直晶格常数c分别为0.31301 nm和0.50596 nm.通过对各种影响因素的分析和校正,可以得出二者的测量偏差分别为0.00001 nm和0.00002 nm.

超高真空CVD生长锗硅外延层及其双晶X射线衍射研究

利用自行研制的超高真空化学气相沉积系统 ,在直径 3英寸的衬底硅片上生长了锗硅应变外延层 ,并进行了实时掺杂生长。利用双晶X射线衍射技术测试了外延层 ,确定外延层的组分与晶体质量 ,并利用二次离子质谱仪进行了纵向组分分布剖析 ,利用扩展电阻仪确定外延层的电学特性。研究了锗硅应变外延层的生长特性和材料特性 ,生长速率随锗组分的增加而降低 ,以氢气为载气的硼烷对锗硅合金的生长速率有促进作用。还通过生长锗组分渐变的缓冲层 。

SrTiO3薄膜材料的高分辨率X射线衍射分析研究

本文应用高分辨X射线衍射(HRXRD+TAXRD)技术对外延生长的SrTiO3膜进行了分析,获得了有关该薄膜的晶体取向、衬底的结构特性以及弛豫态的点阵常数等信息,对今后改进SrTiO3系列样品生长工艺有重要的意义.

六角相GaN外延膜的高分辨X射线衍射分析研究

通过实例介绍运用高分辨X射线衍射分析技术对GaN异质外延薄膜材料的微结构进行研究，希望能获得不同缓冲层生长与优化工艺以及结构模型对其结构特性参数影响方面的信息，为GaN材料和器件制备者提供有用的参考。

高分辨X射线衍射表征氮化镓外延层缺陷密度

利用高分辨X射线衍射方法,分析了在4H-Si C(0001)面上采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)生长的Ga N薄膜的位错。采用对称面衍射和斜对称面衍射等方法研究了晶面倾转角、面内扭转角、晶粒尺寸和晶面弯曲半径等参数,通过排除仪器、晶粒尺寸及晶面弯曲对摇摆曲线半高宽的影响,从而获得Ga N薄膜的螺位错密度和刃位错密度分别为4.62×107 cm-2和5.20×109 cm-2,总位错密度为5.25×109 cm-2。

SiC衬底上生长的GaN外延层的高分辨X射线衍射分析

通过高分辨X射线衍射(HRXRD)技术,对金属有机化合物气相外延(MOCVD)生长的GaN外延膜及SiC衬底的相对取向,晶格常数和应力情况,位错密度等进行了分析。分析表明,GaN和SiC具有一致的a轴取向,GaN外延层弛豫度超过90%,GaN外延层的晶格常数与体块材料相近,在GaN中存在压应力,SiC衬底和GaN外延层中的位错密度分别为107和108量级。

用高分辨X射线衍射面扫描评估4H-SiC晶片结晶质量

介绍了高分辨X射线衍射(HRXRD)面扫描技术在评估4H-SiC抛光片整体结晶质量方面的应用。对4H-SiC抛光片整片及局部特定位置进行HRXRD摇摆曲线面扫描,并拟合摇摆曲线半高宽(FWHM)峰值得到的极图,观察4H-SiC抛光片表面的FWHM分布范围、分布特点和多峰聚集区。结合表面缺陷测试仪和偏振光显微镜测试方法,对因螺旋生长产生的晶界分布聚集区以及边缘高应力晶界聚集区进行了表征。二者测试结果与HRXRD摇摆曲线面扫描的结果一致。对多片样品在不同区域使用不同测试方法得到的结果均验证了HRXRD摇摆曲线面扫描可以宏观识别晶畴界面聚集区,清楚辨别出位于晶片中心附近由于螺旋生长面交界形成的晶畴界面,以及位于晶片边缘、受生长热场影响晶粒畸变产生的高应力晶畴界面。

X射线高分辨衍射仪

产品特点：速度最快，精度最高的科研级桌面型X射线衍射仪!完全满足科研对精度和强度的要求!技术指标：1．安全保证：世界最权威的专业认证，包括X射线辐射、仪器及电路安全；两套独立的安全电路；最小的X射线辐射剂量。

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基于三轴X射线衍射方法的n-GaN位错密度的测试条件分析

三轴X射线衍射技术广泛应用于半导体材料参数的精确测试,然而应用于纤锌矿n-GaN位错密度的测试却可能隐藏极大的误差.本文采用三轴X射线衍射技术测试了两个氢化物气相外延方法生长的n-GaN样品,发现两样品对应衍射面的半高全宽都基本一致,按照镶嵌结构模型,采用Srikant方法或Williamson-Hall方法,两样品的位错密度也应基本一致.但van der Pauw变温霍尔效应测试表明,其中的非故意掺杂样品是莫特相变材料,而掺Si样品则是非莫特相变材料,位错密度有数量级的差别.实验表明,位错沿晶界生长导致的晶粒尺寸效应,表现为三轴X射线衍射技术检测不到晶界晶格畸变区域的位错,给测试带来极大误差,这对正确使用Srikant方法和Williamson-Hall方法提出了测试要求.分析表明,当扭转角与倾转角之比β_(twist)/β_(tiit)≥2.0时,Srikant方法是准确的,否则需进一步由Williamson-Hall方法确定晶粒大小(面内共格长度L//),当L//≥1.5μm时,Srikant方法是准确的.

应用X射线衍射-红外光谱等技术研究滑石在机械力研磨中的形貌和晶体结构变化及影响机制

滑石的颗粒粒径、形貌、晶型等对其应用的实效性、终端产品的性能产生极大影响,目前主要研究其表面改性,而有关微观形貌及晶体结构研究较少。本文利用X射线荧光光谱、X射线衍射分析、红外光谱、粒度分析仪结合高分辨场发射扫描电镜(FE-SEM)技术对辽宁滑石粉在高强度机械力研磨作用下的微形貌和晶体结构变化特征进行系统研究。结果表明滑石粉原矿混合物中MgO与SiO2的分子个数比约为0.45,该数值明显低于纯滑石粉晶体中MgO与SiO2的分子个数比0.75。此类滑石为典型的单斜晶系,研磨作用使滑石粉由晶态转变为非晶态结构,其层状结构的有序化和键合作用发生了明显的变化。滑石粒度随研磨时间变化呈现减小-增大-减小的循环过程。研磨后粉体形貌存在差异,细化的小颗粒粉体因团聚而呈"准球体",且随着研磨的进行出现细化-团聚-细化的反复过程。此结论对于滑石的深加工与应用及其相关矿物粉体的研究具有一定的参考价值。

利用X射线衍射考察不同缓冲层对AlGaN外延薄膜微结构的影响

为了获得高质量的高Al组分AlGaN外延材料,一般是在蓝宝石基片与外延层之间引入缓冲层或模板层(GaN、AlN或两者的交替周期超晶格)来提高AlGaN的外延质量,不同的缓冲层及结构对AlGaN的外延质量产生不同的影响.利用三轴晶高分辨X射线衍射(TAXRD)表征手段对2种生长结构下的AlGaN进行表征分析.