Diffraction des rayons X (XRD)

La diffraction des rayons X (XRD) est une technique non destructive puissante pour caractériser les matériaux cristallins. Il fournit des informations sur la structure cristalline, la phase, l'orientation cristalline préférée (texture) et d'autres paramètres structurels, tels que la taille moyenne des grains, la cristallinité, la déformation et les défauts cristallins. De plus, les pics de diffraction des rayons X sont produits par l'interférence constructive d'un faisceau monochromatique de rayons X diffractés à des angles spécifiques à partir de chaque ensemble de plans de réseau dans un échantillon. Les intensités maximales sont déterminées par la distribution des atomes dans le réseau. En conséquence, le Le diagramme de diffraction des rayons X est l’empreinte des arrangements atomiques périodiques dans une matière donnée.l. Une recherche de l'ICDD (Centre international de données de diffraction) la base de données de diagrammes de diffraction des rayons X permet l’identification en phase d’une grande variété d’échantillons cristallins.

XRD présenté sur le Graphique SMART 

Les multiples systèmes de diffraction des rayons X d'EAG sont équipés de modules optiques qui peuvent être échangés, en fonction des besoins d'analyse, sans affecter la précision du positionnement. Il est simple de basculer entre la mise au point linéaire et ponctuelle de la source de rayons X, ce qui permet de passer facilement d'une configuration XRD standard à une configuration XRD haute résolution selon les besoins. Différentes combinaisons de modules optiques permettent l'analyse de poudres, de revêtements, de films minces, de boues, de pièces fabriquées ou de films épitaxiaux. EAG dispose également de microdiffractomètres avec des détecteurs de zone 2D pour les petits spots (<50 µm) XRD, offrant un bon rapport signal/bruit même avec de petites tailles de faisceaux de rayons X.

Principales applications de l'analyse DRX

  • Premièrement, identification/quantification de la phase cristalline
  • Mesure de la taille moyenne des cristallites, des effets de déformation ou de micro-déformation dans les matériaux en vrac et les couches minces
  • Quantification de l'orientation préférée (texture) dans les films minces, les empilements multicouches et les pièces fabriquées
  • Détermination du rapport du matériau cristallin au matériau amorphe dans les matériaux en vrac et les couches minces
  • Identification de phase pour une grande variété d'échantillons en vrac et en couches minces
  • Détection de phases cristallines mineures (à des concentrations supérieures à ~ 1%)
  • Détermination de la taille des cristallites pour des films et des matériaux polycristallins
  • Détermination du pourcentage de matériau sous forme cristalline ou amorphe
  • Mesure d'échantillons de poudre libre ou de solutions séchées inférieures à un milligramme pour l'identification de phase
  • Analyse de films aussi minces que 50 Å pour les comportements de texture et de phase
  • Détermination de la déformation et de la composition dans des films minces épitaxiaux
  • Détermination de la surface coupée dans des matériaux monocristallins
  • Enfin, la mesure des contraintes résiduelles dans les métaux et céramiques en vrac

Forces de XRD

  • Premièrement, non destructif
  • Deuxièmement, mesure quantitative de l'orientation de la phase et de la texture
  • Troisièmement, des exigences minimales ou inexistantes pour la préparation des échantillons
  • Enfin, les conditions ambiantes pour toutes les analyses

Limitations de XRD

  • Impossible d'identifier les matériaux amorphes
  • Aucune information de profil de profondeur
  • Taille minimale du spot de ~ 25 µm

Spécifications techniques

  • Signal détecté: Rayons X diffractés
  • Éléments détectés: Tous les éléments, en supposant qu'ils sont présents dans une matrice cristalline
  • Limites de détection: Analyse multiphase quantitative: ~ 1%
  • Épaisseur minimale du film pour l'identification de phase: ~ 20 Å
  • Résolution de profondeur: Profondeur d'échantillonnage entre ~ 20 Å et ~ 30 µm, en fonction des propriétés du matériau et de l'angle d'incidence des rayons X
  • Imagerie / Cartographie: Aucun
  • Résolution latérale / taille de la sonde: Mise au point ponctuelle: 0.1 mm à 0.5 mm; Mise au point linéaire 2 mm à 12 mm; Microdiffraction jusqu'à ~ 20 µm

De plus, veuillez lire notre note d'application, Mesure de la diffraction des rayons X à haute résolution (HR-XRD) des semi-conducteurs composés, pour une discussion sur la façon dont cette méthode peut être utilisée pour déterminer la composition et l'épaisseur du composé semi-conducteurs tels que SiGe, AlGaAs, InGaAs et d’autres matériaux.

En conclusion, EAG propose à ses clients des services XRD pour analyser de nombreux matériaux. De plus, vous pouvez compter sur des délais d'exécution rapides, des données précises et un service de personne à personne, vous assurant ainsi de comprendre les informations que vous recevez.

Enfin, veuillez contacter EAG Laboratories dès aujourd'hui au 800-366-3867, ou remplissez le formulaire pour qu'un expert vous contacte sur la façon dont nous pouvons utiliser ces services de test XRD pour analyser votre matériel.

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