BT XRD，什么是使用AERIS进行的掠入射X射线衍射（GIXRD）？

掠入射X射线衍射（GIXRD），指的是边界角入射的X射线衍射，

X射线束通常以小于1度的非常低的入射角射向样品，结果X射线仅与物质最上层的几纳米相互作用。因此，生成了对表面区域的结晶学特性非常敏感的衍射图案。 

相较于传统的X射线衍射(XRD)，X射线以不同角度射向样品，在样品的数微米深度处生成衍射图案。相比之下，GIXRD专门优化了低角度固定的入射束，使测量的材料体积能够受控，这样特别设计以避免来自表面或薄膜下方的信号。

解释如何在多晶涂层研究中利用GIXRD。

作为多晶涂层的薄膜在从生物医学植入物的生物医学涂层到汽车用钢的喷涂涂料、电池中的电极或半导体的金属接触材料的沉积膜、显示器的光学涂层等各种应用领域中使用。

沉积的晶体相和沉积膜的残留应力是评估沉积方法或处理步骤效率的关键参数。在使用过程中监视薄膜的完整性也是确保产品长期成功的重要因素。通过掠入射X射线衍射（GIXRD），可以调整设置以通过涂层最大化信号。因此，无论是需要详细的晶相研究还是高速质量控制，都能够获得所需的结果和最佳的数据。 

硅基底上50nm的多晶铱薄膜

由于火成金属铱具有高X射线反射性、低氧化率和高熔点，因而广泛应用于高性能光学设备中。例如，铱被研究为高性能望远镜光学涂层中替代金和银的材料。

 晶粒大小和微观变形是薄膜微观结构和整体质量的良好指标，可以通过寻找衍射峰的变化来快速且无损地监控。在这类薄膜中，铱的衍射峰容易被基底峰的信号所掩盖。通过使用掠入射衍射几何，可以快速获得清晰且有用的数据（见图3.1）。

85^o 峰等层中的高角度峰在反射结构中几乎看不到，只能在GIXRD扫描中看到。 

通过HighScore分析软件，可以快速获得关于平均晶粒大小（11.1nm）和微观变形（0.585%）的结果（见图3.2）。

这些结构参数有助于通过监测和优化加工流程来获得所需的层性能和产品质量管理。

对于薄膜和涂层，理解沉积过程中层的残余应力是如何形成的，并测量薄膜的残余应力，以了解薄膜的最终质量是至关重要的。薄膜可能承受高应力，除了对成分的化学保护外，涂层可能进一步加强或相反弱化整体成分。或者，受到过大应力的薄膜可能容易开裂或者从基底分离。结晶学的残余应力是薄膜处理中的关键质量管理参数。层内的残余应力可以使用Stress Plus [2]软件进行多种{hkl}残余应力分析来确定（见图3.3）。 

通过图3.4中比较传统Bragg-Brentano数据和GIXRD数据，可以发现铱和硅在69^o 2θ附近都有强衍射峰。通过GIXRD扫描，现在更小的铱峰没有被硅基底峰掩盖而可以清晰看到，同时更容易看到85^o 和107^o这样的高角度峰 

继续阅读资料：Aeris for Thin Films

配置成掠入射X射线衍射的Aeris

通过掠入射X射线衍射，当常规模式对称（Bragg-Brentano）粉末扫描不能提供足够的峰值强度或在基底上产生过多的干扰时，可以在薄膜中获得更大改善的峰值信号。 

Aeris是专门用于日常测量的薄膜衍射分析仪，或偶尔进行薄膜测量的多功能粉末衍射分析仪。高性能解耦万向结构扫描技术在不同精确的入射束（ω）角度上提供高再现性的2θ扫描，适合于掠入射X射线衍射（GIXRD）和残余应力测量。衍射束侧的平行板准值器将Aeris转变为平行束测量模式，提供精确的峰值位置，解决离焦效应，交付高质量数据。稳固的支架产品系列提供多种样品安装选项以满足客户需求。 

凭借专利的独特PreFIX光学安装系统，Aeris能够轻松重构以快速比较Bragg Brentano、透射和GIXRD方法的数据。在几分钟内即可获取GIXRD扫描，并通过比较不同入射角度的数据优化数据采集设置。配合我们的分析软件HighScore Plus和Stress Plus，高质量数据呈现多晶薄膜样品的完全视图，显示相纯度、结晶度、晶粒大小、微变形及残余应力。