ICPMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Investigation of Ni on Si thin film with ARL EQUINOX 100 X-ray Diffractometer

Aplikace | 2023 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
X-ray, XRD
Zaměření
Materiálová analýza
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Souhrn

Význam tématu


Charakterizace tenkých filmů a povlaků je klíčová pro rozvoj moderních materiálů v energetice, optice i elektronice. Struktura a tloušťka vrstev zásadním způsobem ovlivňují jejich elektrické, optické a mechanické vlastnosti, což je nezbytné pro vývoj solárních článků, LED diod, laserů nebo optických povrchů.

Cíle a přehled studie


Studie se zaměřuje na kombinovanou analýzu vrstvy niklu nanesené na křemíkový substrát (tloušťka ~307 Å). Hlavní cíle byly:
  • Určit krystalografickou strukturu Ni vrstvy pomocí GIXRD.
  • Stanovit tloušťku a drsnost vrstvy prostřednictvím XRR.

Použitá metodika a instrumentace


Pro měření byl použit benchtop rentgenový difraktometr Thermo Scientific ARL EQUINOX 100 vybaven tenkovrstvou montáží. Metodika zahrnovala:
  • Grazing Incidence XRD (grazing angle 0,5°) s CuKα paprskem (λ=1,541874 Å) pro strukturální analýzu.
  • X-ray Reflectometry v rozsahu 0–4° 2θ pro stanovení tloušťky a drsnosti vrstvy.
  • Software SYMPHONIX pro zpracování dat, MATCH! s COD databází pro fázovou analýzu a MAUD pro modelování a refinaci XRR dat.

Hlavní výsledky a diskuse


GIXRD vzor ukázal typickou fázovou signaturu niklu v kubické strukturální modifikaci Fm3m (a = 3,5238 Å). Díky zakřivenému detektoru CPS došlo k velmi rychlému pořízení kompletního snímku během jedné minuty.
Modelová refinice XRR dat odhalila následující parametry:
  • Tloušťka Ni vrstvy: 320,7 ± 1,1 Å (odchylka 5 % od referenční hodnoty).
  • Povrchová drsnost: 3,78 ± 0,32 Å.
  • Statistická kvalita fitu: Rwp = 0,042, χ² = 2,47.

Dosazené parametry potvrzují, že benchtop systém poskytuje dostatečnou přesnost pro průmyslové i akademické aplikace.

Přínosy a praktické využití metody


Metoda nabízí:
  • Rychlé a spolehlivé rozlišení krystalických a amorfních fází v tenkých vrstvách.
  • Přesné stanovení tloušťky a drsnosti bez nutnosti speciální infrastruktury.
  • Přenosný přístroj vhodný pro QA/QC v laboratořích i v terénu.

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekává se rozšíření aplikace difrakčních a reflexometrických metod v kombinaci s umělou inteligencí pro automatizaci vyhodnocení dat. Dalším směrem je vývoj kompaktních detektorů s vyšším úhlovým rozlišením a integrované systémy pro in situ sledování růstu vrstev.

Závěr


ARL EQUINOX 100 v kombinaci s tenkovrstvou montáží představuje efektivní a uživatelsky přívětivé řešení pro základní i rutinní analýzu tenkých filmů. Krátká doba měření a jednoduché zarovnání vzorku umožňují široké využití v průmyslovém i akademickém prostředí.

Reference


Thermo Fisher Scientific. Application Note AN41108, 2023.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Investigation of a CIGS solar cell with ARL EQUINOX 100 X-ray Diffractometer and ARL QUANT'X EDXRF Spectrometer
Investigation of a CIGS solar cell with ARL EQUINOX 100 X-ray Diffractometer and ARL QUANT'X EDXRF Spectrometer Authors: Dr. Simon Welzmiller, Ju Weicai, XRD Application Specialists Introduction Copper indium gallium selenide (CIGS) is one of three predominantly used materials for…
Klíčová slova
cigs, cigssolar, solaredxrf, edxrfarl, arlthin, thingixrd, gixrdfilm, filmquant’x, quant’xxrd, xrdcells, cellslayer, layercrystalline, crystallineperipheral, peripheralinvestigations, investigationslayers
Thermo Scientific ARL EQUINOX 100 X-ray Diffractometers
Thermo Scientific ARL EQUINOX 100 X-ray Diffractometers
2023|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
Thermo Scientific ARL EQUINOX 100 X-ray Diffractometers Compact Flexible Applications Attachments Performance Portfolio Compact XRD solution High performance in a compact size The Thermo Scientific™ ARL™ EQUINOX 100 X-ray • Standard power supply; no external water cooling needed • Reliable…
Klíčová slova
reflection, reflectionstage, stagespinning, spinningattachments, attachmentsxrd, xrdrotation, rotationcompact, compactsample, sampleportfolio, portfolioflexible, flexibletransmission, transmissioncontinuous, continuousapplications, applicationsthin, thinmode
XRD investigation of three types of polyethylene films with ARL EQUINOX 100 X-ray Diffractometer
XRD investigation of three types of polyethylene films with ARL EQUINOX 100 X-ray Diffractometer Author: Gregory Schmidt, XRD Applications Scientist Introduction Polyethylene (PE) is the most common plastic in use today. In 2017 alone, over 100 million tons of PE…
Klíčová slova
goof, goofxrd, xrdcrystalline, crystallinecrystallite, crystallitefilms, filmsamorphous, amorphousldpe, ldpehdpe, hdpelldpe, lldpedensity, densityrietveld, rietvelddiffractometer, diffractometercrystallinity, crystallinityintermolecular, intermolecularpolyethylene
XRD Investigation of Ibuprofen with ARL EQUINOX 100 in Transmission Mode
APPLICATION NOTE Introduction X-ray diffraction is a standard technique to investigate pharmaceutical compounds and formulations, both in production and academic research. As the need for new drugs to better serve society increases, so does the demand for versatile X-Ray diffractometers…
Klíčová slova
diffraction, diffractionvendors, vendorsdifferent, differentdiffractometers, diffractometersray, raypharmaceutical, pharmaceuticaltransmission, transmissioncrystalline, crystallineibuprofen, ibuprofenwhereof, whereofrealms, realmscompounds, compoundspowder, powderequinox, equinoxtalc
Další projekty
GCMS
LCMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.