【摘要】 通过 GI-XRF 分析了沉积在玻璃基板上的包含 Au 和 Cu 层的沉积样品以及在 300°C 下加热 1 小时的相应样品。

使用带有 Mo-Kα 激发 X 射线束的台式全反射 XRF 仪器，通过掠入射 X 射线荧光 (GI-XRF) 技术观察 AueCu 二元薄层之间的合金化[1-3]。

 

通过 GI-XRF 分析了沉积在玻璃基板上的包含 Au 和 Cu 层的沉积样品以及在 300°C 下加热 1 小时的相应样品。加热样品的角度相关 GI-XRF 轮廓与沉积样品的不同。对沉积态和加热样品的 GI-XRF 曲线的理论计算表明，合金化发生在 300 °C 的低温下。

 

使用其他非破坏性 X 射线方法，包括 X 射线衍射 (XRD)、X 射线反射法 (XRR) 和传统 X 射线荧光 (XRF)，进一步独立研究了相同的样品。 XRD、XRR 和 XRF 分析得到的结果与 GI-XRF 结果非常吻合。尽管根据其相图，该体系的熔点高于 900 °C，但我们预计 Au 和 Cu 的合金化会在 300 °C 的低温下发生。

 

GI-XRF分析可以无损检测该体系在300℃低温下的合金化现象。为了验证 GI-XRF 分析获得的结果，我们对同一样品独立进行了 XRD、XRR 和 XRF 分析。

 

XRD、XRR 和 XRF 结果与 GI-XRF 结果非常吻合。XRD分析可以检测合金化情况；然而，无法获得层的厚度和其中的沉积量。如果元素未知，从大量候选相中揭示合金相将具有挑战性。 XRR 分析可以揭示层的厚度和密度。然而，XRR 的缺点是它需要样品中所含元素的信息。 XRF 技术可以提供元素分析并揭示层的厚度；然而，它需要一个用于 FP 计算的层模型。

 

GI-XRF 和 XRR 配置文件可以表明样品是由单层还是多层组成。使用台式 TXRF 仪器通过 GI-XRF 无损分析 AueCu 二元薄层的合金化现象。此外，我们可以在样品制备后立即分析其结构。

 

因此，我们得出结论，使用台式 TXRF 仪器的 GI-XRF 方法对于检测 AueCu 等二元系统的合金化现象是有效的。依靠 XRF 和 XRR 分析来量化样品中的沉积量，因为在 XRF 和 XRR 分析方面拥有丰富的经验通过将 GI-XRF 值与相应的 XRF 和 XRR 值进行比较来验证它们。经过初步验证研究后，GI-XRF 分析定量可用作常用分析方法。

 

[1] A. Iida, Grazing incidence X-ray fluorescence analysis using synchrotron radiation, Adv. X-ray Anal. 35 (1992) 795–806.

[2] M.J. Bedzyk, G.M. Bommarito, J.S. Schildkraut, X-ray standing waves at a reflecting mirror surface, Phys. Rev. Lett. 62 (1989) 1376–1379.

[3] H. Schwenke, P.A. Beaven, J. Knoth, Applications of total reflection X-ray fluorescence spectrometry in trace element and surface analysis, Fresenius J. Anal. Chem. 365 (1999) 19–27

 

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