X-ray stress gradient analysis in thin layers : Problems and attempts at their solution

X-ray stress gradient analysis in thin layers : Problems and attempts at their solution
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薄层中的 X 射线应力梯度分析:问题及其解决方案的尝试

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发表时间:
1997
期刊:
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通讯作者:
C. Genzel
C. Genzel
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文献类型:
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作者:
C. Genzel

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由于多晶薄膜的衍射体积和织构很小,其X射线衍射线的强度很弱,给应力分析带来了一系列困难。这尤其适用于层内的非均匀应力分布,其厚度相对于X射线的穿透深度τ较小。为了比较几种方法的X射线应力分析有关其适用于检测应力梯度在薄层中,的形状和位置的衍射线计算模拟的应力分布作为层厚度和衍射几何形状的函数。如果在散射矢量模式中以掠入射获得变形深度轮廓eφ(τ),则在应力分布评估中获得最佳结果,其中τ通过围绕反射晶格平面的法线Nh旋转样品来调整。 由于文本的丰富性,文本的丰富性,使得西方文学具有强烈的线性特征,这是一个跨世纪的问题。在Schichten中,由于不均匀的伸展,镀金层中的镀金层中的迪凯小部分是伦琴射线的一部分。本文介绍了一种用正交绘图法分析平面应变梯度的方法,即通过模拟平面应变剖面,对平面应变梯度的形状、韦尔登形状和拉格长度进行分析,以确定平面应变梯度的特征。最好的分析方法是在韦尔登流体中,通过测量正常网络的探头测量的τ值,得到变形轮廓和φ_(τ)。
Due to the small diffracting volume as well as texture, X-ray diffraction at thin polycrystalline coatings often leads to line profiles of rather weak intensity, and therefore, stress analysis involves a series of difficulties. This applies especially to non-uniform stress distributions within layers, the thickness of which is small with respect to the penetration depth τ of the X-rays. In order to compare several methods of X-ray stress analysis concerning their suitability for the detection of stress gradients in thin layers, the shape and the position of the diffraction lines are calculated for simulated stress profiles as a function of the layer thickness and the diffraction geometry. The best results in stress distribution evaluation are achieved, if the deformation depth profiles eφψ(τ) are obtained at grazing incidence in the scattering vector mode, where τ is adjusted by rotating the sample around the normal of the reflecting lattice planes, Nh. Aufgrund des geringen Beugungsvolumens sowie von Textureinflussen liefert die Rontgenbeugung an dunnen, vielkristallinen Schichten haufig intensitatsschwache Linienprofile, was zu einer Reihe von Problemen bei der Spannungsermittlung fuhrt. Dies gilt in besonderem Mase fur inhomogene Spannungsverteilungen in Schichten, deren Dicke klein bezuglich der Eindringtiefe τ der Rontgen-strahlen ist. Um verschiedene Methoden der rontgenographischen Spannungsanalyse hinsichtlich ihrer Eignung zum Nachweis von Spannungsgradienten in dunnen Schichten miteinander vergleichen zu konnen, werden Form und Lage der Beugungslinien fur simulierte Spannungsprofile als Funktion der Schichtdicke und der Beugungsgeometrie berechnet. Die besten Ergebnisse bei der Analyse der Spannungsverteilung lassen sich erzielen, wenn die Deformationstiefenprofile eφψ(τ) unter streifendem Einfall im Streuvektormodus ermittelt werden, bei dem die Einstellung von τ durch Drehung der Probe um die Normale Nh der beugenden Netzebenen erfolgt.