চলচ্চিত্র বিশ্লেষণ পদ্ধতি

স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন অনুবীক্ষণ

ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি (এসইএম) স্ক্যান করা একটি কৌশল যেখানে একটি ইলেকট্রন বন্দুকের ইলেকট্রনগুলি উচ্চ ভোল্টেজ (5 - 50 কেভি) দ্বারা নমুনা পৃষ্ঠের দিকে ত্বরিত হয় যেখানে তারা ইলেকট্রনগুলির ইলেকট্রনের নির্গমন এবং নমুনা পৃষ্ঠ থেকে ইলেকট্রন ছড়িয়ে দেয়। এই প্রাথমিক ইলেকট্রন এছাড়াও পৃষ্ঠ থেকে backscattered হতে পারে। সেকেন্ডারি ইলেকট্রন একটি ডিটেক্টর দ্বারা সংগ্রহ করা হয় এবং একটি বৈদ্যুতিক সংকেত রূপান্তরিত হয় যা একটি মনিটর প্রদর্শিত বা কম্পিউটারাইজড হতে পারে। ইলেক্ট্রন মরীচি একটি ছোট স্পট উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করা এবং নমুনা উপর স্ক্যান করা হয় যাতে পৃষ্ঠ জ্যামিতি একটি ইমেজ রেকর্ড করা যাবে। একটি SEM প্রজনন রেজল্যুশন শুধুমাত্র উপকরণ নির্ভরশীল কিন্তু নমুনা উপাদান উপর নির্ভরশীল। নমুনা পৃষ্ঠের মধ্যে বিমাকে কেন্দ্র করে এবং ছড়িয়ে ছিটিয়ে প্রসেসগুলির দ্বারা কতগুলি সীমাবদ্ধতা সেট করে সেট করা হয়। এই সীমাটির বৈশিষ্ট্যাবলী মানগুলি 10 - ২0 Å, এর অর্থ হচ্ছে যে ছোট বৈশিষ্ট্যগুলি সনাক্ত করা যাবে না। চিত্রের বৈসাদৃশ্য বিভিন্ন প্রকারের ঘটনা থেকে উদ্ভূত হতে পারে যা একটিকে ভূ-কোলনগত বৈসাদৃশ্য বলে ধরে নেয় এবং এর মানে হল যে এটি আরও দূরবর্তী পৃষ্ঠতলগুলির তুলনায় ডিটেক্টর কাছাকাছি নমুনা পৃষ্ঠ থেকে ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকা ইলেকট্রনগুলি সনাক্ত করতে আরও সম্ভাব্য। এই ধরনের কনট্রাস্ট ছবিগুলি ব্যাখ্যা করা সহজ। নমুনা প্রস্তুতি অসম্পূর্ণ, নমুনা পরিষ্কার এবং বিশেষত বৈদ্যুতিক পরিচালনা এবং nonmagnetic হতে হবে। ইনসুলেট পৃষ্ঠতলের সমৃদ্ধ চার্জের সাথে সমস্যা হতে পারে। এটি একটি তীরে রেন্ডারিং ফিল্ম দ্বারা সামান্য ত্বরণ ভোল্টেজের (ততোধিক নিম্ন সংবেদনশীলতা) অথবা পৃষ্ঠের একটি অক্জিলিয়ারী লেপ, যেমন একটি সোনার চলচ্চিত্র প্রয়োজন। পাতলা ফিল্ম বিশ্লেষণের জন্য SEM ফিল্ম সারফেস ইমেজিং চিত্রনাট্য এবং ফিল্ম ক্রস বিভাগের microstructure জন্য একটি উপযুক্ত হাতিয়ার।

রাসায়নিক বিশ্লেষণের জন্য ইলেক্ট্রন স্পেকট্রোস্কোপি

রাসায়নিক বিশ্লেষণের জন্য ইলেক্ট্রন বর্ণালী (ইস্কা), যা এক্স -রে ফোটো ইলেকট্রন স্পেকট্রোস্কোপি (এক্সপিএস) নামেও পরিচিত, উপাদান বিশ্লেষণের একটি পৃষ্ঠ সংবেদনশীল সংবেদনশীল যন্ত্র যেখানে নমুনা এক্রাইলিক এক্স-রে ফোটন দ্বারা বিকিরণ হয়। ফোটন নমুনা পৃষ্ঠ উপস্থিত বিভিন্ন উপাদানের উপর নির্ভর করে চরিত্রগত গতিবিশিষ্ট শক্তি সঙ্গে ইলেকট্রন নির্গমন কারণ। এই শক্তির সনাক্তকরণ নমুনা উপাদানগুলির গুণগত বিশ্লেষণের পাশাপাশি গুণগত বিশ্লেষণও দিতে পারে। এছাড়াও নমুনা পরমাণুর রাসায়নিক অবস্থা রাসায়নিক পদার্থের মাধ্যমে নির্ধারণ করা যেতে পারে, অর্থাৎ ইলেক্ট্রনের বাইন্ডিং শক্তি পরিবর্তন যখন পরমাণু আরেকটি পরমাণুর সাথে যুক্ত হয়। নমুনা গঠনের ঘন ঘন প্রোফাইল দ্বারা sputtering এবং বিশ্লেষণ সঙ্গে প্রাপ্ত করা যাবে।

এক্স-রে বিভ্রম

এক্স-রে ডিফেকশন (এক্সআরডি) স্ফটিক্যাল উপকরণগুলির জন্য বহুমুখী উপাদান বিশ্লেষণ কৌশল। XRD কি কিছু উদাহরণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে: জানালা স্থির সংকল্প, অজানা পদার্থ সনাক্তকরণ, ফেজ বিশ্লেষণ এবং শস্য মাপের পরিমাপ এবং স্বতন্ত্র চাপ।

এক্স-রে ডিফেকশন পিছনে ধারণা হল যে একটি স্ফটিক তার নিয়মিত পুনরাবৃত্ত গঠন সঙ্গে, স্ফটিক এর আন্ত পারমাণ্মিক দূরত্ব হিসাবে একই আকারের একটি তরঙ্গদৈর্ঘ্য সঙ্গে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণ diffract হবে, শুধু একটি অপটিক্যাল জাল হিসাবে দৃশ্যমান আলোর বিক্ষিপ্ত হবে। এক্স-রে ডিফেকশন বোঝার একটি উপায় হল আধুনিক প্ল্যান্টগুলির মধ্যে আধা-স্বচ্ছ আয়নাগুলির স্ট্যাকের মতো স্ফটিকের মধ্যে আংশিক প্লেনকে বিবেচনা করা। ডিফ্রাকশনটি এখন আণবিক প্লেনের প্রতিচ্ছবি হিসাবে গণ্য করা যেতে পারে যেখানে প্রতিটি সমতলটি বিকিরণ অংশকে প্রতিফলিত করে যাতে অনেকগুলি প্রতিচ্ছবি থাকে। এই প্রতিচ্ছবিগুলি যখন পর্যায়ক্রমে গঠনমূলকভাবে হস্তক্ষেপ করবে, অর্থাৎ পথ দৈর্ঘ্যের পার্থক্য একটি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের একটি পূর্ণসংখ্যা একক সমান। এটি ঘটে যখন ঘটনার কোণ ব্রাগের আইনকে সন্তুষ্ট করে: 2 ডি পাপ θ = nl , যেখানে d দুটি পার্শ্ববর্তী এন্টোম প্ল্যানের মধ্যে দূরত্ব, θ হল ব্রাগ্জ কোণ, এন একটি পূর্ণসংখ্যা, এবং λ হল এক্স-রে তরঙ্গদৈর্ঘ্য। সব অন্যান্য কোণের জন্য একটি ধ্বংসাত্মক হস্তক্ষেপ এবং কোন প্রতিফলন হবে।

একটি স্ফটিক্যাল পদার্থের বিভিন্ন ফাঁক দিয়ে পরমাণু প্ল্যান্টের কয়েকটি সেট আছে যেমন একটি polycrystalline নমুনা জন্য বিভিন্ন দিক শক্তিশালী প্রতিচ্ছবি হতে হবে। প্রতিটি দৃঢ় প্রতিফলনটির দুটি বৈশিষ্ট্য, বিচ্যুতির কোণ এবং তীব্রতা রয়েছে এবং এই তথ্যটি উপাত্ত এবং একটি অজানা পদার্থের সাথে তুলনা করা যেতে পারে এবং এর স্ফটিক গঠন নির্ধারণ করা যেতে পারে।

খুব পাতলা চলচ্চিত্রের ক্ষেত্রে চলচ্চিত্রের প্রতিচ্ছবিগুলির তীব্রতা এতটা দুর্বল হতে পারে যে তারা পটভূমি বিকিরণে ডুবে যাবে, যেমন স্তর থেকে। এই সমস্যাটি একটি চারণযুদ্ধের ঘটনা পদ্ধতি ব্যবহার করে এড়ানো যায়, জিআই-এক্সআরডি, যা বোঝায় যে এক্স-রেগুলি পৃষ্ঠের সাথে একটি খুব ছোট কোণ আছে এবং এটি তীব্রতা বৃদ্ধি করে যাতে কৌশলটি আরো পৃষ্ঠ সংবেদনশীল হয়ে ওঠে।

একটি Goebel মিরর সমান্তরাল ঘটনা x-rays ব্যবহার করে প্রাপ্ত হয় যে উচ্চতর তীব্রতা এবং GI-XRD সরলীকরণ সহজ। একটি সাধারণ XRD জন্য এটি অ ফ্ল্যাট নমুনা বিশ্লেষণ সম্ভব করে তোলে।

স্টাইলাস প্রোফাইললোমিটার

একটি স্টিলাস প্রোফাইললম্বার পৃষ্ঠ রুক্ষতা এবং ফিল্ম বেধ পরিমাপ ব্যবহৃত হয়। নীতি পৃষ্ঠের উপর একটি খুব ছোট লোড সঙ্গে একটি লেখনী সরানো হয় এবং acoustically অনুভূমিক অবস্থান একটি ফাংশন হিসাবে stylus উল্লম্ব অবস্থান রেকর্ড।

একটি পাতলা ফিল্ম পুরুত্ব একটি নির্ভরযোগ্য পরিমাপ পেতে মূল সাবটাইট পৃষ্ঠ থেকে ফিল্ম পর্যন্ত একটি স্বতন্ত্র পদক্ষেপ হতে হবে। অন্যথায় যদি এটি খুব বেশি হয় তাহলে ধাপটি পৃষ্ঠের ঘনত্বের থেকে আলাদা করা যাবে না। এই ধরনের পদক্ষেপটি পরিদর্শন বা পরবর্তীতে নকশার আগে একটি এলাকা মাস্কিং দ্বারা প্রাপ্ত করা যেতে পারে একটি ভাল প্রোফাইলের জন্য উল্লম্ব রেজল্যুশন একটি আদর্শ মান 5 Å হয়, কিন্তু এটি বড় উল্লম্ব বৈচিত্র পরিমাপ সম্ভাবনা সীমাবদ্ধ করতে পারেন। বাণিজ্যিক প্রফিলোমিটারের জন্য সর্বাধিক পরিমাপযোগ্য ফিল্ম বেধ 15 μm।

পাতলা ফিল্মের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য বিশ্লেষণ

পাতলা ছায়াছবি বিভিন্ন যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য মধ্যে, কঠোরতা সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ এক। কঠোরতা যদিও অবিচ্ছিন্নভাবে নির্ধারিত হতে পারে এমন একটি সম্পত্তি নয়, বিশেষ করে পাতলা চলচ্চিত্রগুলির জন্য নয়। সব কঠোর মান প্রথম পরিমাপ কৌশল উপর নির্ভরশীল। সমস্ত কৌশলগুলি একটি কঠিন উপাদান (যেমন হীরা) এর একটি ইন্ডেন্টারকে অন্তর্ভুক্ত করে যা একটি নির্দিষ্ট লোড দ্বারা পরীক্ষা করা উপাদানগুলিতে চাপা যায়। কঠোরতা মান তারপর লোড এবং এলাকা (বাস্তব বা অভিক্ষিপ্ত) বা ইন্ডেন্টের গভীরতা থেকে গণনা করা হয়। ইন্ডেন্টের বিভিন্ন আকার থাকতে পারে (যেমন পিরামিড) এবং বিভিন্ন লোড রেঞ্জগুলি যা ফলাফলগুলি সরাসরি তুলনা করা যাবে না। পাতলা ছায়াছবি জন্য substrates প্রভাব কঠোরতা পরিমাপ জালিয়াতি এবং এই প্রভাব হ্রাস, microhardness পরিমাপ কৌশল নিযুক্ত করা হয়, যেখানে খুব ছোট লোড (0.01 - 10 ন) ব্যবহার করা হয়। সবচেয়ে সাধারণ মাইক্রোহার্দাইটি কৌশলগুলি হল মাইক্রো ভিক্স এবং নওপ। উভয় কৌশল পিরামিড ইন্ডেন্টার ব্যবহার করে কিন্তু Knoop একটি প্রসারিত পিরামিড ব্যবহার করে যা Vickers indenter do তুলনায় অগভীর indentations দেয়। ছোট লোড সত্ত্বেও microhardness পরিমাপ পাতলা চলচ্চিত্র সিস্টেম সিস্টেম এবং স্তর স্তর কঠোরতা জন্য প্রদান। চলচ্চিত্রের কঠোরতা নির্ধারণের জন্য এটি শুধুমাত্র লেপা স্তর এবং এটি একটি মডেল, যেমন জর্নসন-হোগ্কার মডেল, অথবা একটি ননইনডেন্ডেন্টেশন টেকনিকের মাধ্যমে পাওয়া যায় না এমন অনুলিপিযুক্ত স্তরটির কঠোরতা থেকে গণনা করা যেতে পারে। এই ধরনের কৌশলগুলিতে অত্যন্ত ছোট লোড (কয়েক এমএন) ব্যবহার করা হয় যাতে লোকেদের বিকৃতির বড় অবদানগুলির কারণে ইন্ডেন্টেশনগুলির আকার খুব ছোট হয়ে যায়। Nanoindentation দ্বারা ইন্ডেন্ট 100 এনএম এর ক্রম অনুসারে হতে পারে এবং এটি μm পুরু ছায়াছবি জন্য substrates প্রভাব এড়াতে যথেষ্ট ছোট, কিন্তু indentations একটি প্রচলিত মাইক্রোহার্ডেস পরীক্ষার মত অপটিক্যাল পরিমাপ করা যাবে না। একটি nanoindenter ইন ইন্ডেন্টের লোড এবং বিচ্ছিন্নতা (গভীরতা) মধ্যে সম্পর্ক সম্পূর্ণ লোড সময় ক্রমাগত রেকর্ড এবং চক্র আনলক করা হয়। এই লোড / অনুলিপি থেকে আনুন না শুধুমাত্র ফিল্ম কঠোরতা প্রাপ্ত করা যেতে পারে কিন্তু ইলাস্টিক (বা ইয়াং) মডিউলাস অর্থাৎ ইলাস্টিক বিকৃতি প্রতিরোধ করার জন্য একটি উপাদানের ক্ষমতা। এই দুটি বৈশিষ্ট্যের মান অলিভার এবং Pharr দ্বারা একটি মডেল ব্যবহার করে গণনা করা যেতে পারে।