掠入射XRD（GIXRD）_薄膜微结构表征-测试狗科研服务

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掠入射XRD（GIXRD）

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马骋

XRD、UPS、XPS、DLS、GIXRD、2D-WAXD、AFM-IR测试工程师

具有多年XPS、DLS等操作经验。精通XPS技术在材料表征上的应用，尤其在催化、电池材料的峰形处理方面具有丰富经验和实操技能。同时，在DLS样品制备和浓度效应分析上有独到的理解和实践经验。

项目介绍

掠入射X射线衍射(GIXRD)是一种让×射线略过样品表面的技术，这种技术能够更真实全面地表征出薄膜（特别是共辄聚合物薄膜)的微结构。

测试光是平行光，相对于常规的衍射光来说能量较小，因此掠入射测试XRD的谱图绝对峰强相对较弱。但是平行光可以更好的关注薄膜表面的信息，也不容易测到基底，因此掠入射XRD专门用于测试薄膜样品。

薄膜尺寸没有特别要求，但是需测试面平整光洁，不要有遮挡物。

掠入射 XRD 技术在材料科学中有广泛的应用，包括晶体生长、薄膜制备、界面化学、表面催化和生物材料等领域。通过调整 X 射线的入射角度和探测器位置，可以实现对样品表面层的精确分析。

样品要求

1、样品表面光滑平整，测试区域边缘处不要有遮挡，掠入射是平行光源，容易遮挡待测物质的信号；

2、块体：长≤18mm，宽≤18mm，厚度≤2mm，不同的测试仪器要求的尺寸会有所不同，如有其他尺寸，可联系项目经理沟通确认。

3、样品寄送时请用软材料包装好，避免快递运输过程中损坏。

项目案例

常见问题

1、掠入射xrd的技术原理及其介绍？

掠入射X射线衍射（Grazing Incidence X-ray Diffraction，简称GIXRD）作为一种专门针对薄膜材料的表征技术，是一种利用X射线以极小的掠入射角（通常小于1°）入射到样品表面，并接收衍射信号的X射线衍射技术。与传统的X射线衍射（θ-2θ扫描）不同，GIXRD的入射角固定且非常小，而探测器在样品表面附近进行二维扫描。

2、粉末可以测试掠入射XRD吗？

技术上，任何粉末都能放到 GIXRD 光路里扫一张图，仪器不会报错；但 GIXRD 的设计初衷是“让 X 射线只擦过样品表面”，信号主要来自最上面几十纳米，而粉末颗粒是“体相”随机排列，用 GIXRD 只能得到极弱的表层信号，强度比常规 Bragg-Brentano 低 1–2 个量级，信噪比差、定量不准。所以能测，但是不建议。

3、掠入射XRD测试的样品要求？

样品尺寸：块体：长≤18mm，宽≤18mm，厚度≤2mm，不同的测试仪器要求的尺寸会有所不同，以便于固定和测试。

样品平整度：样品表面应尽可能平整，不要有遮挡物，以保证掠入射角的准确性。因为掠入射是平行光源，一旦有遮挡便会测到基底的信号，很容易遮盖需要测试物质的信号；粗糙的表面会导致X射线散射，影响测试结果。

薄膜厚度：GIXRD适用于从几纳米到几百纳米的薄膜。对于太厚的薄膜，X射线可能无法穿透；对于太薄的薄膜，信号可能太弱。

4、GIXRD和传统XRD（θ-2θ）有什么区别？

主要区别在于入射方式和探测方式。传统XRD采用θ-2θ扫描，入射角和探测器角度同步变化，主要探测垂直于样品表面的晶面信息。GIXRD采用固定的掠入射角和小角度探测，主要探测平行于样品表面的晶面信息，更适合于薄膜样品。

衬底：衬底材料的选择会影响GIXRD图谱的背景。通常选择与薄膜材料晶体结构不同的衬底，以避免衍射峰重叠。

5、GIXRD的探测深度是多少？

GIXRD的探测深度取决于掠入射角的大小和材料的吸收系数。通常，掠入射角越小，探测深度越浅。对于大多数材料，GIXRD的探测深度在几纳米到几百纳米之间。

6、GIXRD是否可以进行定量分析？

GIXRD可以进行半定量或相对定量分析。通过比较不同衍射峰的强度，可以估算不同物相的相对含量。但由于薄膜的厚度、取向等因素的影响，GIXRD的定量分析通常不如传统XRD准确。

7、GIXRD测试需要多长时间？