【摘要】：X射线衍射方法是薄膜研究的一个常用手段。而对于半导体单晶材料和各种低维半导体异质结结构而言,需要采用具有高精度测量能力的高分辨X射线衍射来研究。HRXRD比普通X射线衍射仪具有更高的精度。高分辨X射线衍射主要用作以下研究:近完整晶体的晶格完整性。利用分析HRXRD测量的衍射峰的宽度可判断晶体中位错、点缺陷、表面机械损伤或者离子注入损伤等破坏晶体完整性的因素。
X射线衍射方法是薄膜研究的一个常用手段。对于多晶薄膜,一般采用普通X射线衍射方法。而对于半导体单晶材料和各种低维半导体异质结结构而言,需要采用具有高精度测量能力的高分辨X射线衍射(HRXRD)来研究。
与普通X射线衍射对比,HRXRD主要有以下特征[1]:
(1)HRXRD的入射束经过多次反射限束实现了高度平行化和单色化,更接近单色平面波。
(2)HRXRD对晶格应变具有更高的灵敏度。
(3)HRXRD比普通X射线衍射仪具有更高的精度。
(4)HRXRD结果分析具有完整的理论体系,对实验结果可进行运动学和动力学理论拟合计算。(www.xing528.com)
(5)HRXRD不只可以测量倒易格点的位置,还能分析倒易格点的形状。
高分辨X射线衍射主要用作以下研究:
(1)近完整晶体的晶格完整性。利用分析HRXRD测量的衍射峰的宽度可判断晶体中位错、点缺陷、表面机械损伤或者离子注入损伤等破坏晶体完整性的因素。
(2)各种低维半导体异质结结构的结晶质量和结构参数的测量。可以利用HRXRD来确定外延膜与衬底的共格状态、结晶完整性、组分、膜厚、应变和多层结构(单量子阱、多量子阱和级联结构)中各结构参数。
(3)第三代半导体材料结晶完整性的研究。HRXRD可以用来确定Ⅲ族氮化物等第三代半导体材料的晶粒尺寸、均匀应变、非均匀应变以及位错密度等重要参数。
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