射线定向有两种方法,一种是X光照相定向(或劳厄照相法定向),一种是单色射线衍射法定向。
光照相法定向适合用于晶体取向完全未知的情况。它利用晶体对入射连续X射线的衍射而使乳胶感光,拍摄出晶体的劳厄照片,然后用格林仑格网将此照片上的斑点转换成射赤面投影,再根据此投射图确定出晶体的取向。由于乳胶对衍射光的感光较慢,而每次定向需进行1至2次照相,加上对底片的处理和分析,因此定向周期较长(1-3小时)。因此照片底片上的感光斑点转换成射赤面投影,并将各投影点指标化的工作较为复杂,故操作麻烦,不易掌握。乌尔夫网的小分格为1度或2度,因此此法测定的晶体转角度数的准确度大约只能达到0.5度到2度。目前这种定向方法多作为实验室研究用。
单色射线衍射法是利用要求定向切割(hkl)晶面,对入射的特征射线产生的衍射来实现晶体定向。在晶体取向大概已知,而要求准确地沿所需要晶面进行定向切割为适用。对晶体取向未知的晶体,一般也能通过晶体对入射X射线的衍射线方位来地判定其晶向,但需根据晶体的外形(生长的棱线和生长的面)特征尝试计数管的放置位置,再转动晶体以找到强的衍射点位置。利用计数管和放大显示系统来衍射X射线的强度和方位。比劳厄照相法操作简单、易于掌握,而且定向周期也短。由于X射线定向仪有精度很高的测角装置(小读数精度为30”),其定向准确度可达到1分以上)。这种定向仪的晶向偏离不大的晶体较为适用。对于不同的晶体和不同的点阵平面,能用定向仪的晶向偏角是不同的。半导体晶体晶向偏离在10度之内可以到。 3.3砷化镓(100)晶面布拉格衍射角的计算
砷化镓晶体属于立方晶系中的闪锌矿结构,其晶格常数a=5.6534埃。立方晶系的d值计算公式: