单晶XRD检测XRD残余应力检测——广东省科学院半导体研究所是广东省科学院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，单晶XRD检测分析，以及行业应用技术开发。
X射线光电子能谱仪以X射线为激发源。辐射固体表面或气体分子，将原子内壳层电子激发电离成光电子，通过分析样品发射出来的具有特征能量的光电子，进而分析样品的表面元素种类、化学状态和电荷分布等信息，是一种无损表面分析技术。
这种技术分析范围较宽，单晶XRD检测费用多少，原则上可以分析除氢以外的所有元素，但分析深度较浅，大约在25~100 ?范围，不过其灵敏度高，测量精度可达10 nm左右，主要用于分析表面元素组成和化学状态，原子周围的电子密度，特别是原子价态及表面原子电子云和能级结构。
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●衍射峰形处理
?对原始衍射谱线进行峰形处理，例如扣除背底强度、强度校正和Kα双线分离等，以得到良好的衍射峰形，有利于提高定峰精度。
?当衍射峰前后背底强度接近时(尤其侧倾测量方式)，不必进行强度校正。
?当Kα双线完全重合时，即使衍射峰形有些不对称，也不需进行Kα双线分离，此时只需扣除衍射背底即可，简化了数据处理过程。
●定峰方法
?应力测试，实质是测定同族晶面不同方位的衍射峰位角，其中定峰方法十分关键。
?定峰方法有多种，如半高宽中点法、抛物线法、法、高斯曲线法及交相关函数法。
?在实际工作中，主要根据衍射谱线具体情况，单晶XRD检测哪里可以做，来选择合适的定峰方法。
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晶面衍射方位角ψ
依据光学的反射定律，参与衍射的晶面，其法线必定处于入射线与反射线的角平分线方位上，如图2所示。衍射晶面法线与试样表面法线的夹角即为衍射晶面法线方位角，通常用ψ表示。
依据布拉格定律，可以测定ψ所对应方位上的晶面间距dψ。如果已知无应力状态的晶面间距d0，便可以测定方位上的晶格应变εψ。sin2ψ法的适用范围
S1，S2与S3为试样表面坐标轴，S1由研究人员定义。图3为X射线衍射残余应力测定坐标系统。
依据广义胡克定律，这些晶面的应变是由O点的应力张量决定的，并且与φ、ψ的正余弦、材料的杨氏模量和泊松比等参量密切相关。因此，有可能依据这些的关系求得O点的三维应力，包括应力σφ。由弹性力学可以导出OP方向上的应变的表达式。对于大多数材料和零部件来说，X射线穿透深度只有几微米至几十微米，因此通常假定σ33=0。
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