外延多层膜的结构性能对半导体、光电子、铁电和自旋电子学等领域的器件功能至关重要。利用互易空间映射(RSM)和x射线衍射(XRD)已经成为表征薄晶层结构的一种实际技术。采用响应面法,非破坏性地测定了试样的垂直应变和侧向应变、组成和畴效应。使用RapidRSM,衍射强度由一维探测器测量,扫描时主动读出,扫描时间大幅缩短至几分钟甚至几秒。
传统的共面x射线衍射探头的距离是垂直于样品的表面。这意味着包括畴的相对取向和平面内晶格参数在内的性质基本上只能被假设。D8 DISCOVER Plus具有非共面检测臂,能够直接测量样品表面平面上的薄膜性质。
许多加工步骤会留下残余应力,这可能会影响制造部件的性能。压缩应力可以被设计到金属涂层中以抵抗裂纹扩展,而拉伸应力可以被利用来提高半导体的导电性。应变材料的原子间距变化可以通过x射线衍射(XRD)检测到,并通过弹性常数与应力相关。