XRD با وضوح بالا (منابع انسانی-XRD) یک روش رایج برای اندازه گیری ترکیب و ضخامت نیمه هادی های ترکیبی مانند SiGe، AlGaAs، InGaAs و غیره است.

وقتی مواد ناخالص یا ناخالصی به الف اضافه می شودتک کریستالشبکه به صورت جابجایی، به دلیل وجود اتم های دوپینگ، شبکه دچار کرنش می شود. به عنوان مثال، در یک شبکه سی، وجود اتم‌های جنرال الکتریک باعث ایجاد کرنش فشاری می‌شود، زیرا اتم‌های جنرال الکتریک از اتم‌های سی در شبکه بزرگ‌تر هستند. این کرنش فاصله شبکه سی را تغییر می دهد و این تفاوت فاصله را می توان با منابع انسانی-XRD تشخیص داد.

شکل 1: اسکن نظری منابع انسانی-XRD یک ساختار کلی تحت کرنش فشاری، مانند یک لایه SiGe 10 نانومتری بر روی یک بستر سی. سنبله ها در 0 درجه از شبکه سی در زیرلایه می آیند.

وجود اتم‌های بزرگ‌تر جنرال الکتریک باعث می‌شود اتم‌های سی در لایه SiGe بیشتر از هم فاصله بگیرند و پیک پراش به زاویه پایین‌تری (به سمت چپ پیک زیرلایه) تغییر کند. از آنجایی که لایه 10 نانومتری SiGe نازک‌تر است، پیک پراش لایه SiGe بسیار گسترده‌تر از لایه SiGe است.

در چنین فیلم‌هایی، تنها از چند ردیف اتم با آرایش معین می‌توان برای تولید سیگنال پراش استفاده کرد.پراش اشعه ایکسپیک پهن‌تر از پراش زیرلایه سی است، زیرا هزاران ردیف در بستر وجود دارد که می‌توان از آنها برای تولید دنباله اتمی سیگنال‌های پراش استفاده کرد. اگر ساختار تحت کرنش کششی باشد، فاصله اتم‌های سی نسبت به اتم‌های سی در بستر نزدیک‌تر است و پیک پراش مربوطه به سمت راست قله زیرلایه حرکت می‌کند. قله های اضافی در طیف نامیده می شوند"رگه های ضخیم،"ناشی از تداخل افزایش یافته اشعه ایکس است که توسط رابط بین لایه SiGe و بستر سی منعکس شده است. این همان سیگنالی است که برای تجزیه و تحلیل بازتاب اشعه ایکس (XRR) استفاده می شود و می تواند برای تعیین ضخامت لایه کرنش استفاده شود.

از این روش می توان برای تعیین ترکیب لایه کرنش استفاده کرد. شکل 2 یک اسکن نظری منابع انسانی-XRD از دو نمونه را نشان می دهد که از یک سی نانومتری 30 نانومتری روی یک SiGe 14 نانومتری روی یک بستر سی رشد کرده اند. در حالت اول، 6 درصد جنرال الکتریک در شبکه وجود دارد، در حالی که در حالت دیگر، 10 درصد جنرال الکتریک وجود دارد. منابع انسانی-XRD به راحتی می تواند تفاوت بین این دو ساختار را تشخیص دهد و ضخامت لایه را بر اساس حاشیه ضخامت تعیین کند.

علاوه بر این، تکنیک‌های مدل‌سازی پیشرفته، امکان توصیف دقیق ویژگی‌های ساختاری، مانند لایه‌های SiGe با ساختارهای درجه‌بندی شده را فراهم می‌کنند. منابع انسانی-XRD می تواند انواع مختلفی از مواد همپایی مانند AlGaAs، InGaAs، InGaN و غیره را اندازه گیری کند.XRDمی تواند ترکیب این لایه های لایه نازک را با دقت کمتر از 1 درصد تعیین کند. با این حال، باید توجه داشت که منابع انسانی-XRD فرض می کند که تمام اتم های دوپینگ در شبکه وجود دارند.