[发明专利]利用X射线衍射对晶体进行测试的方法

权利要求书

1.一种利用X射线衍射对晶体进行测试的方法，所述晶体包括单晶衬底、在单晶衬底上生长的至少一层晶格失配材料，所述方法包括以下步骤：

a)对于同批次生产的多个同种晶体样品进行测试时，对首个样品进行倒易空间图RSM扫描，根据扫描得到的RSM图，计算ω轴与2θ轴之间的运动速度比1∶n；

b)对于其余每个样品，采用ω轴与2θ轴以1∶n的速度比联动的方式进行扫描，根据得到的扫描曲线，计算所述至少一层晶格失配材料的晶面间距。

2.根据权利要求1所述的利用X射线衍射对晶体进行测试的方法，其中，在所述步骤a)中，在RSM图中，根据ω轴和2θ轴实际转动的角度比，采用如下公式计算ω轴与2θ轴之间的运动速度比1∶n：

Δω＝Δω1+Δω2

Δ2θ＝2*Δω2

n＝Δ2θ/Δω

其中Δω是ω轴实际转动角度的变化，Δ2θ是2θ轴实际转动角度的变化，Δω1是晶格失配材料的晶面与衬底的对应晶面之间的夹角，Δω2是布拉格角的变化。

3.根据权利要求2所述的利用X射线衍射对晶体进行测试的方法，其中，在所述步骤b)中，对于每个样品，将得到的扫描曲线的横坐标乘以n/2，经过换算得到ω-2θ曲线，根据ω-2θ曲线中各层晶格失配材料的衍射峰与衬底衍射峰之间的间距，由衬底的布拉格角计算出各层晶格失配材料的布拉格角，从而由布拉格公式计算出各层晶格失配材料的晶面间距。

4.根据权利要求3所述的利用X射线衍射对晶体进行测试的方法，其中，首先对样品的对称面实施步骤a)和步骤b)，得到各层晶格失配材料的对称面的晶面间距；然后对样品的非对称面实施步骤a)和步骤b)，得到各层晶格失配材料的非对称面的晶面间距，最后根据各层晶格失配材料的对称面的晶面间距和非对称面的晶面间距，计算各层晶格失配材料的垂直及水平方向的晶格常数。

5.根据权利要求4所述的利用X射线衍射对晶体进行测试的方法，其中，所述至少一层晶格失配材料包括多层晶格失配材料，所述多层晶格失配材料的晶格常数相对于单晶衬底的晶格常数逐渐变化。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的利用X射线衍射对晶体进行测试的方法，其中，所述晶体还包括在所述至少一层晶格失配材料中的最后一层晶格失配材料上生长的至少一层完全应变材料，所述方法还包括以下步骤：

c)对于每个样品，根据在步骤b)中得到的扫描曲线中的最后一层晶格失配材料的衍射峰的位置，将ω轴移动到对应最后一层晶格失配材料的衍射峰的位置，采用ω轴与2θ轴以1∶2的速度比联动的方式进行扫描，根据得到的ω-2θ扫描曲线中各层完全应变材料的衍射峰与所述最后一层晶格失配材料的衍射峰之间的间距，由最后一层晶格失配材料的布拉格角计算出各层完全应变材料的布拉格角，从而由布拉格公式计算出各层完全应变材料的晶面间距。

7.一种利用X射线衍射对晶体进行测试的方法，所述晶体包括单晶衬底、在单晶衬底上生长的至少一层晶格失配材料，所述方法包括以下步骤：

a)对晶体样品进行粗略倒易空间图RSM扫描，根据扫描得到的RSM图，计算ω轴与2θ轴之间的运动速度比1∶n；

b)对同一个样品，采用ω轴与2θ轴以1∶n的速度比联动的方式进行扫描，根据得到的扫描曲线，计算所述至少一层晶格失配材料的晶面间距。

8.根据权利要求7所述的利用X射线衍射对晶体进行测试的方法，其中，在步骤a)中，对晶体样品进行粗略倒易空间图RSM扫描采用100～300弧秒的步长。

9.根据权利要求8所述的利用X射线衍射对晶体进行测试的方法，其中，在所述步骤a)中，在RSM图中，根据ω轴和2θ轴实际转动的角度比，采用如下公式计算ω轴与2θ轴之间的运动速度比1∶n：

Δω＝Δω1+Δω2

Δ2θ＝2*Δω2

n＝Δ2θ/Δω

其中Δω是ω轴实际转动角度的变化，Δ2θ是2θ轴实际转动角度的变化，Δω1是晶格失配材料的晶面与衬底晶面之间的夹角，Δω2是布拉格角的变化。

10.根据权利要求9所述的利用X射线衍射对晶体进行测试的方法，其中，在所述步骤b)中，将得到的扫描曲线的横坐标乘以n/2，经过换算得到ω-2θ曲线，根据ω-2θ曲线中各层晶格失配材料的衍射峰与衬底衍射峰之间的间距，由衬底的布拉格角计算出各层晶格失配材料的布拉格角，从而由布拉格公式计算出各层晶格失配材料的晶面间距。