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其它电子分析技术材料研究方法
一其它电子分析技术一、低能电子衍射二、反射式高能电子衍射三、俄歇电子能谱四、X光电子能谱五、隧道显微镜六、聚焦离子束及能量损失谱等
一、低能电子衍射(LowEnergyElectronDiffraction,LEED)1.基本原理图9-33低能电子衍射的几何图解反射球半径:小,因低能,波长长倒易杆:长,因作用深度浅,试样厚度薄衍射:背散射电子衍射,反射球淹没在倒易杆中倒易点阵:二维面点阵投影面:球面(反射球小)
二、低能电子衍射(LowEnergyElectronDiffraction,LEED)(a)二维点阵的倒易点阵图9-34二维点阵及其倒易点阵(b)二维点阵的倒易点阵
一、低能电子衍射(LowEnergyElectronDiffraction,LEED)1.低能电子衍射仪的结构与花样特征图9-35低能电子衍射装置结构示意图1)G1和G4与样品共同接地,三者电位相同,从而使样品与G1之间无电场存在,这就保证了背散射电子衍射束不会发生畸变。2)G4接地可起到对接受极的屏蔽作用,减少G3与接受极之间的电容。3)G2和G3同电位,并略低于灯丝(阴极)的电位,起到排斥损失了部分能量的非弹性散射电子。4)接受极为半球形荧光屏,并接有5kV的正电位,对穿过球形栅极的背散射电子衍射束(由弹性背散射电子组成)起加速作用,提高能量,以保证衍射束在荧光屏上聚焦成像,显示衍射花样。
一、低能电子衍射(LowEnergyElectronDiffraction,LEED)2.LEED的应用例1.气相沉积膜的生长研究(a)-衬底(b)-0.2ML(c)-0.65ML(d)-0.8ML图9-36不同沉积量时W(110)表面铟膜的LEED花样
二、低能电子衍射(LowEnergyElectronDiffraction,LEED)图9-37Ag(110)不同蒸发温度时的LEED花样(试样温度TS=20℃)(a)衬底E=29eV,Tv=20℃;(b)E=13eV,Tv=145℃;(c)E=13eV,Tv=152℃;(d)E=13eVTv=153℃
一、低能电子衍射(LowEnergyElectronDiffraction,LEED)例2联用技术图9-38室温下不同沉积量时W(100)面生长Ni膜的STM图及LEED衍射花样(a)-0.5ML(100×100nm2)(b)-1.8ML(100×100nm2)(c)-1.8ML(50×50nm2)(d)-2.7ML,LEED(e)-花样模拟图(f)-6.8ML(100×100nm2)
1工作原理二、反射式高能电子衍射(ReflectionHigh-EnergyhighEnergyElectronDiffraction,LEED)图10-6?RHEED结构原理示意图图10.7(a)Ewald反射球示意图(b)粗糙表面、(c)台阶表面和(d)光滑表面对应的衍射花样
1)GaSb薄膜的生长过程分析图10.9520℃下生长GaSb薄膜的RHEED衍射图样。(a)未生长;(b)开始生长;(c)生长一段时间;(d)生长完成2.反射式高能电子衍射应用
2)SOI(Silicon-on-Insulator)基片上YSZ(Yttrium-StabilizedZirconia)陶瓷薄膜的生长?图10.10?沉积在SOI基片上的YSZ陶瓷薄膜在不同沉积时间时的RHEED衍射图
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