X'Pert³ MRD

新一代高分辨X射线衍射仪

马尔文帕纳科新一代 X'Pert³ MRD 高分辨X射线衍射仪其可靠性的增强及性能的改进提高了分析能力,提供一体化解决方案来满足不同需求和应用:

• 半导体和单晶晶圆:倒易空间探索、摇摆曲线分析

• 多晶固体和薄膜:织构分析、反射测量

• 超薄薄膜、纳米材料和非晶层:掠入射物相鉴定、面内衍射

• 非常温条件下的测量:随温度和时间变化的峰高

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特点

X'Pert3MRD 经过专门设计,符合现代材料研发实验室的要求。X'Pert3MRD 的开发重点考虑了薄膜应用的需要,因此提供了多种样品架,可容纳直径达 200 mm 的晶圆,亦能用于晶圆表面的多点扫描。其大型样品台可以装载多个样品。

X'Pert3 MRD 将新技术融入到了测角仪轴承设计和位置编码中,从而提高了整体性能。在测角仪轴承上应用的创新成果改进了黏滑行为,即使是在高负载条件下,也能够极其流畅地作旋转移动。在 omega 和 2theta 轴上使用了一流的 Heidenhain 光学编码器,因而改进了短距离和长距离准确性,并且同时提高了位置报告和测角仪定位的速度。

X'Pert3 MRD 的欧拉环样品台可实现高精度、可重复且无障碍的移动,方便进行样品旋转、倾斜以及 x 轴、y 轴和 z 轴平移,确保为要求严格的 XRD 应用实现用途广泛且准确的样品定位。

马尔文帕纳科的 PreFIX(预校准且可快速更换的 X 射线模块)概念使 MRD 能够在无需重新校准的情况下进行更换配置。当实验要求发生改变时,可以轻松添加新的 PreFIX 组件,这使得整套方案变得灵活、快速且能满足未来的需要。可提供选择丰富的 PreFIX 模块,包括:

  • X 射线平行光反射镜
  • 复晶单色器
  • 高分辨率四晶单色器
  • 多毛细管透镜
  • 程控和固定的发散及防散射狭缝
  • 交叉狭缝和单毛细管光学器件

马尔文帕纳科的探测器产品组合在不断发展。PIXcel3D 探测器具有在半导体和薄膜应用中的特殊优势,该探测器具备完整的多功能性,允许实现高动态范围的测量,而无需进行光束衰减。PIXcel 探测器可用于各类应用需求,可以轻松地将它从 0D 接收狭缝模式切换为 1D 和 2D 静态及扫描模式。

应用

半导体和单晶晶圆 

无论是用于生长研究还是设备设计,使用高分辨率 XRD 对结构层质量、厚度、应力和合金组分进行测量的过程已成为电子和光电子多层半导体设备的研发核心所在。

借助多种可供选择的 X 射线反射镜、单色器和探测器,X'Pert3 MRD 和 X'Pert3 MRD XL 提供了高分辨率配置以适应不同的材料系统。从晶格匹配半导体,到弛豫缓冲层,再到非标准基片上的新型外来层。

多晶固体和薄膜

多晶薄膜和涂层是许多薄膜和多层膜设备的重要组成部分。沉积过程中多晶层形态的演变是功能材料研发的一个关键研究领域。

X'Pert3 MRD 和 X'Pert3 MRD XL 可全面配备狭缝系统、平行光 X 射线反射镜、多毛细管透镜、交叉狭缝和单毛细管等一系列入射光路部件,以满足反射测量、应力、织构和物相鉴定测试的需要。

超薄薄膜、纳米材料和非晶层

功能设备可能包含无序、非晶或纳米复合材料薄膜。X'Pert3 MRD 和 X'Pert3 MRD XL 系统的灵活性允许结合使用多种分析方法。

可提供一系列高分辨率光学器件、狭缝和平行板准直器,确保为掠入射、面内衍射和反射测量实现更高的性能。

非常温条件下的测量

研究材料在各种条件下的变化是材料研究和过程开发中不可缺少的组成部分。

X'Pert3 MRD 和 X'Pert3 MRD XL 经过专门的设计,可轻松整合 Anton Paar 提供的 DHS1100 变温样品台,从而能够在一系列温度范围和惰性气体环境下自动进行测量。

附件

探测器

PIXcel3D

第一款为您的衍射仪提供 0D-1D-2D 和 3D 数据的探测器

PIXcel3D 是一款独特的 2D 固态混合像素式探测器。 每个像素为 55 微米 x 55 微米,探测器阵列为 256 x 256 像素。 该探测器现在基于 Medipix3 技术,通过单个像素的点扩散函数和多水平能量甄别提供优异的信噪比。

软件

凭借在 XRD 分析法领域数十年的丰富经验,马尔文帕纳科已开发出并将不断改进其跨平台的 Data Collector 软件。Data Collector 软件具备强大的功能和完备的支持,它不仅能提供更大的自由度和控制力,还能确保安全性和性能。Data Collector 经过了严格验证和测试,可以预编程且易于进行批处理操作,该软件可以不知疲倦地为您连续工作,使您可以有效地利用自己的时间。

以用户为中心的软件

马尔文帕纳科的 Data Collector 控制软件支持创建个人用户帐户,并且可保存配置和批处理编程。

校准和测量过程可实现无缝自动化。该软件有助于设计测量、查看数据以及转换数据以供导出。可以与其他系统交换测量结果以进行数据传输和文件共享。

探测器模式提供了充分的灵活性,允许用户自由设计试验以满足自身的具体需求。例如,三轴分析晶体 (TA) 配合 0D 模式探测器收集的高分辨率倒易空间图可提供更高的灵敏度。

使用 1D 扫描或静态模式的探测器可实现快速倒易空间图测试 (RSM),此方法能够以较高的速度提供中等分辨率。借助PIXcel3D 探测器,可以在类似于摇摆曲线的采集时间内收集RSM。使用 2D 成像模式获取的形貌图可得到反映晶圆质量的即时图像。

迈向自动分析

此外,Automatic Program Processing 软件 (APP) 可以触发使用马尔文帕纳科或其他分析软件来自动分析数据。马尔文帕纳科还提供了一系列分析软件包,涵盖从高分辨率外延薄膜到多晶物相分析的多种应用。

Instrument gives excellent accuracy and is of good quality.Good intensity and rapid performance. It is easy to operate.

Yifan Zheng — Zhejiang University of Technology