Röntgendiffraktometrie zur Eigenspannungsanalyse
Mittels der Röntgendiffraktometrie (engl. x-ray diffraction, kurz XRD) ist es möglich den Eigenspannungszustand von Dünnschichten oder Substratwerkstoffen zu bestimmen. Hierzu wird die sin2Ψ-Methode verwendet. Dabei wird wie auch bei einer Phasenanalyse die Beugung der Röntgenstrahlen gemäß der Bragg-Gleichung genutzt. Für die Eigenspannungsbestimmung wird ein ausgewählter Beugungswinkel θ der Kristallstruktur vermessen, indem die Probe zusätzlich relativ zum Laborkoordinatensystem um den Verkippwinkel Ψ unter festgelegtem Azimutwinkel φ gekippt wird. Da der Netzebenenabstand dhkl eigenspannungsbedingt von Ψ abhängig ist, ergibt sich für den biaxialen Fall ein linearer Zusammenhang zwischen der Dehnung und sin2Ψ. Mittels der Poissonzahl und des E-Moduls ist es möglich aus der linearen Regression die Eigenspannungen σr im Kristallgitter zu berechnen.
![Labor-Röntgendiffraktometer D8 Advance der Firma Bruxer AXS GmbH](/storages/lwt-mb/_processed_/e/2/csm_XRD_Eigenspannung_Abb1_5889583a6b.png)
Die technischen Daten des Labor Röntgendiffraktometers D8 Advance der Firma Bruker AXS GmbH (Karlsruhe, Deutschland), welches am LWT genutzt wird, sind unter dem Beitrag zur Phasenanalyse mittels XRD zu finden.