Ｘ射线衍射仪（Ｘ－ｒay diffraction，ＸＲＤ）：分析固体晶体结构，Ｘ射线的产生是由于阴极和阳极间加上了髙压电场，阴极发射的自由电子经聚焦、加速后以一定方向撞击阳极表面，一部分动能转为热能，另一部分动能转化为Ｘ射线加以收集。Ｘ射线的属性是一种电磁波，其波长范围为10*-2——10*2埃，介于紫外线与Ｙ射线之间。由于电磁波具有波粒二象性，因此满足波 动性跟粒子性。
（数据读取）：ＸＲＤ所要分析的数据主要有Ｘ射线物相分析、确定晶胞的参数、计算晶粒 的尺寸、测量结晶度和测定晶粒取向等。Ｘ射线衍射谱图横坐标表示衍射角２０， 纵坐标表示衍射峰强度。分析样品物相主要看衍射图谱与标准单项物质图谱进行 比较，从而确定物质组成
扫描电子显微镜（scanning electron microscope SEＭ）:用细聚焦的电子 束轰击样品表面，通过电子与样品相互作用产生的二次电子、背散射电子等对样 品表面或断口形貌进行观察和分析。
(主要结构)：电子束系统、扫描 系统、真空系统、机械系统、信号的收集、处理和显示系统和电源系统等。
（图像）：扫描电镜的图像分为二次电子像和背散射电子像，二次电子像是显示形貌衬度，它的 分辨率比较高；背散射电子像的形成与测量材料的平均原子序数有关。扫描电镜 的主要特点有放大倍率高、分辨率高、景深大、保真度好、样品制备简单等
（应用）：形貌分析以及端口材料的形貌分析，与此 同时，它在微电子工业方面也有应用。这主要用来观测氧化锌、氧化铁与氧化铜 材料的表面形态，包括纳米材料的长度和直径。通常情况下，扫描电镜图可以与 能谱图一起测量，能谱图可以知道测量材料的组成素以及含量占比
能谱仪（ＥＤＳ）：测量材料的组成素以及含量占比
透射电子显微镜（transmission electron microscopeＴＥＭ）：照明源是一种 波长极短的电子束，它是通过电磁聚焦成像，因此，它的放大倍数和分辨率很高.ＴＥＭ观察的主要 是固体颗粒的形状大小粒度分布、材料的微观形貌与结构，还有电子衍射。
(1)高分辨透镜（ＨＲＴＥＭ):结构包括电子光学系统、真空系统、供电 控制系统和附加仪器系统。其中附加的仪器主要有ＥＤＳ、ＷＤＳ和ＥＥＬＳ
(2)扫描电镜投射模式（ＳＴＥＭ）
(3)分 析性电镜（ＡＦＭ）
(4)ＴＥＭ在样品的制备时，需要将样品承载在铜网上，我们一般用粉末法制样， 即将样品研磨成粉末放入酒精中超声振荡，制成含有样品的悬浮液。而且制样的 过程要防止污染和改变样品的性质，如机械损伤或热损伤等。ＴＥＭ观察的主要 是固体颗粒的形状大小粒度分布、材料的微观形貌与结构，还有电子衍射。
拉曼光谱 :设散射物分子原来处于基电子态，当入射光照射到样品时，激发光与此分子 的作用引起的极化可以看作为虚的吸收，表现为电子跃迁到虚态（virual state）， 虚能级上的电子立即跃迁到下能级而发光，这就是散射光。假设仍然可以回到初 始的电子态有如图１．５所示的三种情况。因而散射光中既有和入射光频率相同的 谱线，也有和入射光频率不同的谱线，前者叫做瑞利线，后者叫做拉曼线。然而 在拉曼线中，我们又把頻率小于入射光频率的谱线称为斯托克斯线，把频率大于 入射光频率的谱线称为反斯托克斯线。
(1)傅里叶变换拉曼光谱（ＦＴ－ Ｒａｍａｎ）:
(2)表面增强拉曼光谱（ＳＥＲＳ）、
(3)激光共振拉曼光谱（ＲＲＳ）:原理的不同激光拉曼光谱仪可以分为傅里叶变换拉曼和色散型拉 曼。傅立叶变换拉曼光谱主要有以下几个部分组成：激光光源、样品室、相干滤 波器、（迈克尔逊）干涉仪、检测器、数据处理系统，色散型激光拉曼光谱仪主要 由以下几个部分组成：激光光源、样品室、色散系统、检测器、数据处理系统色 散型拉曼（ＭｉｎｉＲａｍ，ｉ－Ｒａｍａｎ）通常米用５３２ｎｍ（可见）、７８５ｎｍ（近红外）半 导体激光器，特别是７８５ｎｍ，相比较于可见及紫外激光器，极大克服荧光问题
(4)共焦显微拉曼光谱等
光致发光（photoluminescence）：以光作为激励手段，激发材料中的电子从而 实现发光的过程。它是光生额外载流子对的复合过程中伴随发生的现象，在光致发光图谱中可以得 到材料的结构与组分信息。ＰＬ谱与晶体的电子结构（能带结构）、缺陷状态、和 杂质等密切相关。
（复合机制）：光致发光中载流子复合有六种复合机制会发射出 光子，依次为自由载流子复合、自由激子复合、束缚激子复合、浅能级与本征带 间的载流子复合、施主－受主对复合和电子－空穴对通过深能级的复合。其中前两 种属于本征机构，而后面四种属于非本征机构。（测量方法）：测量半导体材料的光致发光光谱的基本方法是，用激发光源产生能量大于被 测材料的禁带宽度Ｅｇ、且电流密度足够高的光子流去入射被测样品，同时用光 探测器接受并识别被测样品发射出来的光。
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