告別薄膜手動(dòng)測(cè)試“苦海”!解鎖樣品自動(dòng)測(cè)試,提升效率與,結(jié)果更可靠!| 薄膜樣品自動(dòng)測(cè)試方案詳解(XRD)
布魯克X射線部門 孟璐
高校測(cè)試樣品使用自動(dòng)化方法的必要性日益凸顯。面對(duì)日益增長(zhǎng)的樣品數(shù)量和復(fù)雜度,材料與設(shè)備的學(xué)習(xí)門檻使得傳統(tǒng)人工操作效率低下、易出錯(cuò),且耗費(fèi)大量寶貴的人力資源與時(shí)間。自動(dòng)化方法能明顯提升測(cè)試通量,大幅縮短實(shí)驗(yàn)周期。更重要的是,它能嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)化操作流程,大限度的減少人為誤差,確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確性與可重復(fù)性,這是高水平科研的基石。自動(dòng)化不僅釋放科研人員精力,使其專注于數(shù)據(jù)分析和創(chuàng)新思考,更能優(yōu)化資源配置,提升整體科研效率與質(zhì)量,是高校實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)代化、提升競(jìng)爭(zhēng)力的必然選擇。
在研發(fā)和質(zhì)量控制中,高效、準(zhǔn)確、可靠地處理和分析大量測(cè)試樣品至關(guān)重要。手動(dòng)操作不僅耗時(shí)耗力、效率低下,更易因人為疲勞或疏忽引入誤差,影響數(shù)據(jù)一致性和結(jié)果可靠性。自動(dòng)化方法(如自動(dòng)化取樣、進(jìn)樣、處理和分析系統(tǒng))則能明顯提升效率,實(shí)現(xiàn)高通量、24/7連續(xù)運(yùn)行,縮短測(cè)試周期。同時(shí),其高度程序化和精確控制能大程度的減少人為變量,保證操作的一致性和結(jié)果的準(zhǔn)確性、可重復(fù)性。尤其在面對(duì)大批量、重復(fù)性高或時(shí)效性強(qiáng)的樣品測(cè)試需求時(shí),自動(dòng)化不僅是提升效率的工具,更是確保數(shù)據(jù)質(zhì)量、加速產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與上市、降低長(zhǎng)期成本的戰(zhàn)略性必要手段。
本文對(duì)布魯克XRD在薄膜方向自動(dòng)化方案進(jìn)行進(jìn)一步解釋說(shuō)明,前序介紹薄膜測(cè)試的自動(dòng)化方案
一、為什么薄膜樣品表征非自動(dòng)測(cè)試不可
以往薄膜樣品手動(dòng)表征的痛點(diǎn):
1、由于薄膜樣品本身較粉末樣品更復(fù)雜,需要專門的人員進(jìn)行測(cè)試設(shè)備管理;
2、測(cè)試速度慢,逐步優(yōu)化參數(shù)占據(jù)大量設(shè)備負(fù)責(zé)人員時(shí)間和精力;
3、不同樣品設(shè)備預(yù)校準(zhǔn)及硬件配置的調(diào)整,很容易被忽視;
4、重復(fù)樣品結(jié)果分析,人為擬合參數(shù)波動(dòng)變化大
薄膜樣品自動(dòng)表征優(yōu)勢(shì):
1、軟件內(nèi)置常見(jiàn)物質(zhì)晶體學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)、測(cè)試軟件和分析軟件支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)自定義,提供更多可能性;
2、規(guī)范化操作流程,避免人為引入誤差,如優(yōu)化范圍選擇及峰值判斷;
3、設(shè)備硬件配置自檢功能,避免交叉使用引起的配置變化,影響設(shè)備本征參數(shù);
4、重復(fù)樣品結(jié)果分析,擬合參數(shù)可控
▲ 通用腳本設(shè)置示例
進(jìn)階方案—分析結(jié)果批量輸出:
1、分析過(guò)程支持自定義SOP建立,只需一次設(shè)置,未來(lái)可直接調(diào)用程序(需新版軟件)
2、對(duì)重復(fù)樣品/產(chǎn)品/批量樣品單一數(shù)據(jù)檢測(cè)客戶,可進(jìn)一步提供常見(jiàn)擬合參數(shù)輸出,支持excel等常見(jiàn)輸出格式(如GaN、GaAs等材料體系薄膜厚度、摻雜濃度、失配等)
▲ 圖1 原位XRR批量數(shù)據(jù)處理
二、薄膜樣品自動(dòng)表征解決方案支持項(xiàng)目
目前支持薄膜測(cè)試應(yīng)用類目:
1、X射線反射率自動(dòng)優(yōu)化及測(cè)試(XRR)
2、HR-XRD hkl=000s自動(dòng)優(yōu)化及測(cè)試(“絕的對(duì)”角度測(cè)試)
3、HR-XRD 對(duì)稱衍射自動(dòng)優(yōu)化及測(cè)試
4、HR-XRD 非對(duì)稱衍射自動(dòng)優(yōu)化及測(cè)試
5、GID自動(dòng)優(yōu)化及測(cè)試
6、IP-GID自動(dòng)優(yōu)化及測(cè)試
7、Wafer Mapping
8、自定義掃描
▲ 圖2 wafer樣品數(shù)據(jù)收集
▲ 圖3 Wafer樣品XRR Mapping分析結(jié)果示意圖
三、薄膜樣品自動(dòng)表征解決方案支持設(shè)備配置:
硬件要求:平行光及準(zhǔn)平行光系統(tǒng),多軸樣品臺(tái);
軟件要求:Measurement Center版本建議V8以上,低版本軟件需與技術(shù)支持部門進(jìn)一步討論可行性及風(fēng)險(xiǎn)。
如果您在測(cè)試時(shí),經(jīng)常會(huì)因?yàn)橐韵聠?wèn)題迷茫無(wú)助,建議使用自動(dòng)測(cè)試方案敲掉“頭的疼痛問(wèn)題”:
對(duì)光順序混亂、曲線判斷原則不明、樣品表面不均一難處理,需多點(diǎn)優(yōu)化參數(shù)、多點(diǎn)位/mapping校準(zhǔn)及測(cè)試….
歡迎后臺(tái)留言討論及共同探討特殊樣品自定義測(cè)試邏輯開(kāi)發(fā)。
已有布魯克XRD設(shè)備?別讓寶藏蒙塵!
致所有追求高效精確的實(shí)驗(yàn)室伙伴——尤其是已配備布魯克D8 Discover自動(dòng)測(cè)試模塊但還未啟用的您!
-轉(zhuǎn)載于《布魯克X射線部門》公眾號(hào)
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來(lái)源:化工儀器網(wǎng)”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明“來(lái)源:化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來(lái)源(非化工儀器網(wǎng))的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí),必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題,請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。