用同步辐射X射线衍射技术分析GaN/Si外延膜的结构与应变
2011-01-26丁斌峰成枫锋姚淑德
物理实验 2011年8期
关键词:结构
丁斌峰,潘 峰,法 涛,成枫锋,姚淑德
(1.廊坊师范学院 物理与电子信息学院,河北 廊坊065000;2.北京大学 核物理与核技术国家重点实验室,北京100871;3.陕西理工学院 物理系,陕西 汉中723001)
1 引 言
自1896年X射线被发现以来,可以利用X射线分辨的物质系统越来越复杂.从简单物质系统到复杂的生物大分子,X射线已经为我们提供了很多关于物质静态结构的信息.此外,由于在各种测量方法中,X射线衍射方法具有不损伤样品、无污染、快捷、测量精度高、能得到有关晶体完整性的大量信息等优点,再加上晶体存在的普遍性和晶体的特殊性能以及其在计算机、航空航天、能源、生物工程等工业领域的广泛应用,人们对晶体的研究日益深入,使得X射线衍射分析成为研究晶体最方便、最重要的手段[1-2].但是传统的X射线衍射方法,由于其X射线的强度小,使其不能精确地测定晶体结构和晶格常量.同步辐射X射 线 衍 射 (synchrotron radiation X-ray diffraction,SRXRD)技术,由于其X射线的强度大,所以不但可以精确地测定晶体的结构和晶格常量,而且还可以进行晶体的取向和外延膜应变等的研究[3].
2 实 验
2.1 实验原理
当单色X射线束入射到晶体时,由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成,这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长有相同的数量级,因此由不同原子散射的X射线相互干涉,在某些特殊方向上产生强X射线衍射,衍射线在空间分布的方位和强度与晶体的结构密切相关.衍射线空间方位与晶体结构的关系可……
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