半导体XRD测试——广东省*半导体*是广东省*下属骨干研究院所之一,主要聚焦半导体产业发展的应用技术研究,兼顾重大技术应用的基础研究,从事电子信息、半导体领域应用基础性、关键共性技术研究,以及行业应用技术开发。
X 射线衍射是通过 X 射线在样品中的衍射现象,利用衍射峰的位置和强度,来定性分析材料的结晶类型、晶体参数、晶体缺陷、不同结构相的含量等。对于应用于储能、催化等领域的材料而言,锂电XRD测试机构,其晶体结构往往会随着反应的进行发生演变,而非原位XRD只能检测到某―状态下材料晶体结构的转变,很难准确得到关于材料在整个转变过程中的相关信息,尤其是关于电极材料相变和结构演变的研究。为重要的是,整个过程存在因电极材料暴露于空气中,而破坏掉真实状态的风险,非原位XRD测试往往不能很好地还原电池材料在充放电过程中的真实状况。原位XRD作为一种XRD的衍生测试手段,可以很好的解决非原位XRD测试过程中的诸多问题。
原位XRD技术早就已运用到材料科学研究中,主要用于对物质的组成和结构进行鉴定和研究:
(1)原位XRD在材料反应过程中得到实时的结构变化信息,锂电XRD测试费用多少,可以深入的认识材料在充放电过程中发生的反应,对如何进一步改进材料具有重要的指导意义;
(2)原位XRD的测试可以在短时间内得到大量可对比信息,由于原位XRD技术在测试的整个过程中是针对同一材料的相同位置进行测试,因而通过该测试手段所得到的信息(晶胞参数、峰强度等参数)具有相对可比性,北京锂电XRD测试,可以得到一系列实时的结构变化信息。
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便携式XRD分析仪
布拉格方程是X射线在晶体中产生衍射需要满足的基本条件,其反映了衍射线方向和晶体结构之间的关系。
布拉格方程:2dsinθ=nλ
其中,θ为入射角、d为晶面间距、n为衍射级数、λ为入射线波长,2θ为衍射角
X射线发生系统(产生X射线)是“太阳”,测角及探测系统(测量2θ和获得衍射信息)是其“眼睛”,记录和数据处理系统是其“大脑”,三者协同工作,输出衍射图谱。X射线在晶体中的衍射现象来获得衍射后X射线信号特征,经过处理得到衍射图谱。
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不同的靶材,因为其原子序数不同,外层的电子排布也不一样,所以产生的特征X射线波长不同。使用波长较长的靶材的XRD所得的衍射图峰位沿2θ轴有规律拉伸;使用短波长靶材的XRD谱沿2θ轴有规律地被压缩。但需要注意的是,不管使用何种靶材的X射线管,从所得到的衍射谱中获得样品面间距d值是一致的,与靶材无关。
辐射波长对衍射峰强的关系是:衍射峰强主要取决于晶体结构,但是样品的质量吸收系数(MAC)与入射线的波长有关,因此同一样品用不同耙获得的图谱上的衍射峰强度会有稍微的差别。特别是混合物,各相之间的MAC都随所选波长而变化,波长选择不当很可能造成XRD定量结果不准确。
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