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TRIO-布鲁克全新的三光路光学系统

浏览次数:42发布日期:2020-08-03

  作为全球的X射线衍射仪供应商,布鲁克AXS一直致力于为广大用户带来前沿的技术和解决方案。多功能和智能化是现代X衍射仪的发展方向。最近,布鲁克AXS公司在广泛好评的twin光路的基础上,再次创造性推出了了符合多功能X衍射仪发展趋势需求的TRIO光路系统。

 

  配备TRIO光学系统的X射线衍射仪系统,可实现从适用于粉末样品的BB几何到适合单晶外延薄膜样品的高分辨单色Ka1平行光路的自由切换。因此,这样的衍射仪系统能够满足所有类型的样品测试要求,包括粉末,块体,纤维,非晶,甚至单晶外延薄膜

 

 

▲TRIO光路

 

 TRIO-光路组成

 

 ▲自动狭缝:传统的Bragg-Brentano聚焦几何-粉末样品

 

▲Goebel镜:高强度的平行光几何-GID,XRR,透射,表面高低不平样品

▲Goebel镜+2次反射单色器:高分辨平行光Ka1几何(HRXRD)-单晶外延膜(RC, 2theta-omega, Phi-Scan, RSM),Ka1高分辨粉末衍射

 

 TRIO-应用举例 

 

1

Bragg-Brentano粉末衍射

 

 

  高铁含量的粉末样品。得益于布鲁克先进的能量分辨阵列探测器,铁的荧光背底完全被去除,大大的提高了衍射图谱的数据质量,样品中的微量物相-石英和Fe3O4-清晰可见

 

2

平行光

 

  (MgZn)O薄片样品从室温到1100度升降温过程中的相变过程。由于样品高度会随温度变化而改变,在传统的BB几何中,衍射图谱向高角度或低角度偏移,这会影响观察相变过程和准确晶胞参数的确定。而平行光几何对高度变化不敏感,非常适合此类样品的测试。从上图可得到,立方主相的晶胞参数随温度变化的范围为1.2%。在下边的2D视图中,除了主相衍射峰位和峰强随温度变化外,还可观察到明显第二相CuO的出现和消失。

 

 

 

3

GID-掠入射衍射

 

  利用低角度入射的平行关,控制X射线在样品中的穿透深度,使衍射只发生在样品表面的一定深度内,来实现多晶薄膜样品的测试。在玻璃衬底上制备的Ag2Te纳米薄膜样品,传统的BB几何和平行光GID测试结果的对比,如下图。GID图谱中,来自纳米级薄膜的信号更加明显,基本没有玻璃衬底的信号。

 

 

4

XRR-X射线反射率

 

  25nm-Si/50nm-Si0.85Ge0.15/Si外延膜样品的X射线反射率曲线。利用TRIO光路中的高强度平行光,即使高角度的XRR曲线,信号也非常明显。图中大周期的震荡条纹,说明样品中表面存在大概3nm左右的SiO2氧化层。

 

 

5

HRXRD-高分辨衍射

 

  LED样品,GaN衬底上生长6层InGaN量子阱。利用GaN(0002)峰的2θ/ω图谱(上图)准确确定超晶格的厚度以及In的组分。下边倒空间强度分布图(RSM)说明InGaN外延薄膜与GaN衬底是共格关系。

 

 

 

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