薄膜简介
薄膜材料是一种具有相对较小厚度的材料，通常在纳米到微米尺度范围内。这些材料具有特定的性质和应用，常常被用于电子、光学、能源、生物医学等领域制造各种器件和技术。薄膜材料的种类多样，用途广泛。常见的有金属薄膜、半导体薄膜、陶瓷薄膜、光学薄膜等。
掠入射XRD（GIXRD）技术在表征中的应用
X射线测试技术被广泛用于各种薄膜材料的表征。薄膜材料厚度比较薄，通常需要依附于一定的基底材料之上。而常规XRD测试，X射线的穿透深度一般在几个微米到几十个微米，远远大于薄膜的厚度，导致薄膜的信号会受到基底的影响，来自基底的强大信号会把薄膜的信号掩盖掉。另外，随着衍射角度的增加，X射线在样品上的照射面积逐渐减小，X射线只能辐射到部分样品，无法利用整个样品的体积，衍射信号弱。
掠入射XRD（GIXRD）是专门用来测试薄膜样品的手段。“掠入射”的含义为X射线的入射角θ很小（<5°），入射的X射线几乎与样品表面平行，当X射线的入射角变小时，其入射深度变浅，有利于减小基底信号对结果的影响，有利于增强薄膜信号的强度 ;同时随入射角小，照射面积也增大，增加了样品参与衍射的体积。
GIXRD中入射角和入射深度及照射面积的关系
分析案例
本次实验使用单晶硅上镀100nm的金薄膜（记为Au/Si）作为测试样品，采用界FRINGE桌面式X射线衍射仪对该样品进行常规分析和GIXRD分析对比。
待测样品图
仪器测试参数设置
XRD仪器参数：
| 仪器型号： | 界FRINGE | 靶材 | Cu靶 |
| 管压管流： | 3 0 kV、20 mA | 扫描模式 | 常规扫描&掠入射扫描 |
| 角度范围 | 20~75° | 入射角 | 3° |
| 步进角度 | 0.04°/step | 积分时间 | 600 ms/step |
扫描参数：
左：掠入射扫描参数设置 右：常规扫描参数设置
检测结果展示
Au/Si样品的衍射图谱（常规扫描）
Au/Si样品的衍射图谱（掠入射扫描）
结论
通过以上测试结果分析可知，使用常规扫描模式采集的衍射图谱，在2θ=69.13°左右出现了Si(004)晶面的衍射峰，其峰强度异常高，这是来自于衬底单晶硅的强烈信号，同时也出现了Au(111)晶面的微弱的衍射信号。而使用掠入射模式采集的衍射图谱可知单晶硅Si(004)晶面的衍射峰非但不会出现，同时单晶Si上的Au薄膜衍射峰会很明显的展现出来。
