第二章-电子材料的分析与表征ppt课件.ppt

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1、第二章电子材料的分析和表征电子材料化学成分分析方法电子材料结构分析方法电子材料的显微分析方法电子材料表面界面分析技术扫描探针技术热分析技术回顾掌握：单晶体与多晶体有何区别和联系？什么是晶体缺陷以及晶体缺陷的种类？什么是点缺陷和线缺陷？各自有哪些类别？准晶体和晶体有什么区别和联系？什么是晶界和相界？了解：电子材料的表面与特征。2研究材料就是通过改变材料的组成、结构、组织，来达到提高和改善材料的使用性能的目的。可用材料四面体来形象的进行描述：使用性能化学组成晶体结构显微组织第二章电子材料的分析和表征3电子材料在使用前后和研制过程中，需要对其成分、结构、形貌

2、、缺陷和表面界面等进行各种分析，以确定材料的基本性能和工艺对材料性能的影响。本章介绍一些常用的材料微观分析和表征方法。何为表征与分析？第二章电子材料的分析和表征4材料信号输入信号输出材料与输入信号相互作用，产生输出信号。比较输入和输出信号，获取材料的相关信息。1、输入什么信号；2、获取什么信号；3、输入信号与材料的相互作用，以及输出信号的产生过程。材料分析方法的理论依据（重点）第二章电子材料的分析和表征5信号输入信号输出X-射线、光子、电子、离子束、中子材料掌握和灵活运用常见的表征手段。X-射线、光子、电子、离子束、中子第二章电子材料的分析和表征6第二

3、章电子材料的分析和表征1、电子材料结构分析方法2、组织形貌分析3、成份和价健分析4、分子结构分析5、热分析现代材料分析的主要内容第二章电子材料的分析和表征81.结构分析是指利用衍射的方法探测晶格类型和晶胞常数，确定物质的相结构。X-射线衍射(XRD)电子衍射(ED)中子衍射(ND)利用电磁波或运动电子束、中子束，与材料内部规则排列的原子作用产生相干散射，获得携带材料内部原子排列信息的衍射斑点，重组出物质内部结构。第二章电子材料的分析和表征92.组织形貌分析微观结构的分析对于理解材料的本质至关重要光学显微镜(OM)电子显微镜(SEM，TEM)扫描探针显微

4、镜(STM，AFM)电子显微分析是利用聚焦电子束与试样物质相互作用产生各种物理信号，分析物质的微区形貌、晶体结构和化学组成。第二章电子材料的分析和表征10第二章电子材料的分析和表征11第二章电子材料的分析和表征大部分手段都是基于核外电子的能级分布反应了原子的特征信息。利用不同的入射波激发核外电子，使之发生层间跃迁，在此过程中产生元素的特征信息。3.成分和价键分析按照出射信号的不同，成分分析手段可以分为两类：X光谱和电子能谱，出射信号分别是X射线和电子。X射线荧光光谱(XFS)，电子探针X射线显微分析(EPMA)X射线光电子能谱(XPS)，俄歇电子能谱(

5、AES)12第二章电子材料的分析和表征4.分子结构分析利用电磁波与分子键和原子核的作用，获得分子结构信息。（分子立体结构、分子形状、分子几何-原子的三维排列方式；反应性、极性、相态、颜色、磁性和生物活性）分子光谱，如：红外(IR)，拉曼(Raman)，荧光光谱(PL)利用电磁波与分子键作用时的发射效应；核磁共振(NMR)是利用原子核与电磁波的作用获得分子结构信息。13第二章电子材料的分析和表征14热分析方法包括：差热分析法（DTA）、示差扫描量热法（DSC）和热重分析法（TGA），与XRD、IR配合可进行以下研究：5.热分析表面成键或非成键有机基团或其

6、它物质的存在与否、含量、热失温度；表面吸附能力的强弱与粒径的关系；升温过程中粒径的变化；升温过程中的相转变及晶化情况。指在程序控温和一定气氛条件下，测量试样的物理性质随温度或时间变化的一种技术。141.X射线简介X射线是一种电磁波。肉眼看不见，但可以使某些材料（如铂氰化钡）发生可见荧光；频率很高，大于紫外线，小于伽玛γ射线。波长很短，约为0.01~10nm之间；沿直线传播，传播方向不受电磁场的影响；具有很强的穿透能力；穿过物质时，可被偏振化，并被物质吸收而使强度衰减；能使空气或其他气体电离；能杀伤生物细胞、对人体有害等。2.2电子材料结构

7、分析方法-X射线衍射分析法15X射线的发现于1895年，由德国物理学家伦琴发现，故又称伦琴射线。当时伦琴在做一个放电实验，阴极管发出电子加速后轰击金属靶，他偶然发现了这种能穿过密封装置的射线。虽然这种射线肉眼直接看不到，却可以让氰亚铂酸钡等物质感光。这种射线竟然能够完全穿透书本、木板，不留阴影，只有穿过较厚的金属板才能留下阴影。这让他感到很兴奋。2.2电子材料结构分析方法-X射线衍射分析法16X射线的发现伦琴很晚也没有回家，于是他的妻子来实验室看他，当时伦琴要求他的妻子用手捂住照相底片，就得到了这张戴有戒指的手指骨头的影像。不过当时伦琴还不知道它是什么

8、射线，X表示未知，于是取名“X射线”。2.2电子材料结构分析方法-X射线衍射分析法17X射线的