X線回折（X-ray diffraction analysis, XRD）は、X線と結晶を通じた回折によりスペクトルを生成し、スペクトルデータベースと比較して、材料結晶の配列構造、結晶の配列方式、ナノ結晶粒のサイズ、および単結晶、多結晶薄膜材料の結晶構造解析などを推論し、材料特性を評価するための非破壊分析装置です。
iSTのサービス
iSTが導入しているXRD（X線回折）は、同時にXRR（X線反射率法による薄膜評価X-ray Reflectivity）機能も搭載しています。XRDは回折原理を利用している一方、XRRはXRDの反射スペクトルにより薄膜の厚み（0.1nm厚の精確度）、サンプル表面、層と層の界面粗さ、薄膜の電子密度も確認することができ、更には多層膜分析（総厚さ500nm以下に限定）も行うことができる、薄膜材料の非破壊分析の特性を備えた最良のツールです。
iSTの強み
事例紹介
材料の格子構造特性分析応用
分析サンプル：Al2O3/Si
以下はシリコン基板上のアルミナ薄膜成長のX線反射スペクトルフィッティングの結果です。以下の表から、実際に、2層の異なる密度のアルミナ薄膜があり、上下層の厚さはそれぞれ0.94nmと6.69nmであることがわかります。また、アルミナ表面とシリコン基板の界面粗さはそれぞれ約0.49nmと0.23nmであることも観察できます。
分析サンプル：InxGa1-xN/GaN超格子
以下はLEDチップエピタキシャル構造の高解像度X線回折図です。フィッティングの結果の図から、超格子InxGa1-xN/GaNの厚さと組成比はそれぞれ2.4nm/14.35nmとx=16.27%であることがわかります。
- 結晶構造分析（格子）
- 結晶形態分析
- テクスチャ（texture）分析
- 薄膜残留応力分析
- 逆格子空間マップ（RSM）分析
- XRR分析
Bruker New D8 Discover
| X線源 | 6kW ターボX線 スポットサイズ: 0.3*3mm |
| 検出器 | LynxEye PathFinder |
| その他機能 | 2バウンスモノクロメーターGe （002） レーザーアライメント |
- 半導体産業
- LED産業
- オプティカル産業
- ナノ材料R&D