Data Processing Programs for XRD and Electron Microscopy Analysis

1. 105-ПФіНМ Цифрові технології та прикладні математичні пакети Лекції професор Ігор Вірт 2018

2. ПЛАН ЛЕКЦІЙ • Програми для обробки даних рентгенівської дифракції • Програми для обробки даних електронної мікроскопії • Програми для обробки зображень поверхні • Програми для аналізу експериментальних даних та їх графічне представлення • Комп'ютерні програми моделювання технологічних процесів у електроніці • Моделювання сигналів у електроніці • Програма LabVIEW –віртуальні інструменти • Моделювання електронних кіл

3. Digital technology and applied mathematical packages

4. Лекція 1 Програми для обробки даних рентгенівської дифракції XRD diffraction

5. Програми для обробки даних рентгенівської дифракцій

6. Програми для обробки даних рентгенівської дифракцій

7. Програми для обробки даних рентгенівської дифракцій

8. Програми для обробки даних рентгенівської дифракцій

9. Програма X-powder

10. Програма X-powder

11. Electron diffraction Дифракція електронів. Аналіз експериментальних результатів Лекція 2

12. JECP Програма

13. Програма ProJECT Figure 1. Snap-shot of the SAED3b, a simulation of electron diffraction pattern of MnAl3, an approximant of MnAl decagonal quasicrsystalline phase.

14. Програма ProJECT Figure 2. Snap-shot of the preparation of input structure data file.

15. Special topics on SAED3b Partial occupancy factor and isotropic temperature factor ProJECT Figure 6. Snap-shot of the EDP pattern centered by the drag-and-drop action.

16. Програма QPCED Figure 1a. Centered ED pattern Figure 1b. The control panel.

17. QPCED Figure 2b. The processed profile shows the diffraction rings in prefect circle. Figure 2a. The original profile shows the diffraction rings slightly deviated from true circle.

18. QPCED h is peak height, x0 is peak position, FWHM is full width at half maximum. Figure 1 shows the comparison of profiles of Gaussian and Lorentzian functions. Figure 1. Comparison of profiles of Gaussian and Lorentzian functions.

19. Програма QPCED

20. Програма QPCED

21. Програма QPCED

22. Програма QPCED

23. QPCED

24. Procedure for Profile Fitting Zoom in on First Peak to Analyze try to zoom in on only one peak be sure to include some background on either side of the peak 00-041-1475> Aragonite - CaCO 3 Intensity (a.u.) 25.6 25.7 25.8 25.9 26.0 26.1 26.2 26.3 26.4 26.5 26.6 26.7 2 q (deg.) Програма QPCED

25. Procedure for Profile Fitting Move to Next Peak(s) In this example, peaks are too close together to refine individually Therefore, profile fit the group of peaks together Profile fitting, if done well, can help to separate overlapping peaks 00-041-1475> Aragonite - CaCO 3 Intensity (a.u.) 37.0 37.5 38.0 38.5 39.0 2 q (deg.)

26. Using the Scherrer Method in Jade to Estimate Crystallite Size load specimen data load PDF reference pattern Profile fit as many peaks of your data that you can 00-043-1002> Cerianite- - CeO 2 Intensity (a.u.) 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 2 q (deg.)

27. Лекція 3 Програми для обробки зображень поверхні Measuring from SEM Micrographs

28. Програми для обробки зображень поверхніImage J

29. Програми для обробки зображень поверхні Measuring from SEM Micrographs

30. Програми для обробки зображень поверхні • MBE Ge on p Si(001) substrate • strain induced dewetting of surface • SiGe layer forms domes • Topography and electrical conductivity • probed by AFM 1.5x1.5 µm AFM topography , z= 60 nm Ge nanodomes on Si(001)

31. Genanodomes on Si(001): Topography {15 3 23} Facet analysis High resolution topography AFM image, 300 x 300 nm2 mainly: {113} & {15 3 23} indications for {20 4 23} (dark circle : 35° polar angle) ({105}, ●{001}, ◊{113}, ○{15 3 23}). Brehm at al. Nanoscale Res Lett. 2011; 6(1): 70. 31

32. Origin is the data analysis and graphing Програми для аналізу експериментальних даних Microcal Origin

33. Microcal Origin Grouped Data Plot

34. Microcal Origin

35. Microcal Origin Axes Scale

36. Microcal Origin Graph Annotations

37. Microcal Origin 3D Graphs

38. Microcal Origin Matrix-Based Operations Raw signal and noise are imported into 1st two matrix objects in one matrix sheet. A 3rd matrix object is added and calculated by subtracting noise from raw signal. The green lock indicates this 3rd matrix is an output of an operation so if raw signal or noise data changes, it can recalculate. Thumbnail images are turned on to show the image preview of data.

39. Microcal Origin Origin for Spectroscopy

40. Microcal Origin With Quick Peaks Gadget, you can use an existing curve as baseline and quickly output the analysis results for all curves in current graph.

41. Peak Analysis Microcal Origin Baseline Correction Peak Finding/Determination Peak Integration Peak Fitting PRO Surface Peak Analysis PRO Time-Saving Peak Analysis Features

42. Peak Finding/Determination Microcal Origin You can easily locate peaks using the Quick Peaks Gadget and filter or remove unwanted peaks.

43. Remote Front Panels - Resources NI Developer Zone (zone.ni.com) Search for Remote Front Panel Tutorials & Instructions Are Available for Download Information on Incorporating Web Cameras into Remote Panel Applications Microcal Origin

44. CMOS technology Комп'ютерні програми моделювання технологічних процесів у електроніці Лекція 4

45. моделювання технологічних процесів у електроніці

46. моделювання технологічних процесів у електроніці Modeling of Local Oxidation Processes Examples of LOCOS Structures

47. моделювання технологічних процесів у електроніці Figure 3. Poly-buffered LOCOS. Figure 2. Poly-buffered LOCOS initial and final structure.

48. моделювання технологічних процесів у електроніці Figure . Plasma etching of trench.

49. моделювання приладів електроніки Laser Diode Simulation

50. Signal Processing Моделювання сигналів у електроніці Лекція 5