【正文】 近似為以該點為中心的一個小柱體衍射束的強度，柱體與柱體間互不干擾 。 以 晶體內(nèi)入射束與衍射束、衍射束之間的相互作用 為依據(jù)，分為 運動學理論 和 動力學理論 。 ? 由此可見，由于 透射波和衍射波強烈的動力學相互作用結果，使 I0和 Ig在晶體深度方向上發(fā)生周期性的振蕩 ，此振蕩的深度周期叫 消光距離 ，記作 ξ g。 三、雙光束衍射條件 ? 傾轉樣品，使 晶體中只有一個晶面滿足 Bragg條件 ，從而產(chǎn)生強衍射，其它晶面均遠離 Bragg位置，衍射花樣中幾乎 只存在大的透射斑點 和 一個強衍射斑點 。 ②暗場成像： 只 讓某一衍射束通過物鏡光欄形成的衍襯像 稱為暗場像。對于上述幾個參量為常數(shù)就不顯襯度。 ctQt m i n ???? 對于晶體薄膜樣品而言，厚度大致均勻，原子序數(shù)也無差別，因此，不可能利用質(zhì)厚襯度來獲得圖象反差，晶體薄膜樣品成像是 利用衍射襯度成像 ，簡稱 “ 衍射襯度 ” （ 1）晶體樣品的衍射襯度及形成原理 由樣品各處 衍射束強度的差異 形成的襯度稱為衍射襯度 。在 物鏡背焦面 插入一小孔徑的物鏡光欄來實現(xiàn)。 （ 1）單個原子對入射電子的散射 當一個電子穿透非晶體薄膜樣品時，將與樣品原子核和核外電子相互作用，由于電子質(zhì)量比原子核小得多，所以原子核對電子的散射一般只引起電子改變運動方向，而能量沒有變化，稱為 彈性散射 。 透射電鏡的像襯度來源于 樣品對入射電子束的散射 。 ?基本類型： 質(zhì)厚襯度 、 衍射襯度 和 相位襯度 三種。其 散射角： ne UrZ??? 彈性散射截面： 當一個電子與一個孤立的核外電子發(fā)生散射時，入射電子的運動方向發(fā)生改變，能量也會發(fā)生變化。 （ 3）質(zhì)厚襯度的成像原理 下面討論非晶體樣品的厚度、密度與成像電子強度的關系?；蚴怯蓸悠犯魈?滿足布拉格條件程度的差異 造成的。 ? 相位襯度 是讓多束電子穿過物鏡光闌，造成彼此相干成像 ，像的分辨細節(jié) 取決于入射波被試樣散射引起的 相位變化 和 物鏡球差 、散焦引起的 附加相位差 的選擇 。 ③ 中心暗場像： 入射電子束 相對 衍射晶面 傾斜角 ，此時 衍射斑將移到透鏡的中心位置 ，該衍射束通過物鏡光欄形成的衍襯像稱為 中心暗場成像。 ? 明、暗場襯度的互補性 在衍射條件接近理想的雙光束條件下，即除了透射束以外，只有一支強衍射束，而其它的衍射束強度近似為 0，設入射束強度為 I0，則有 I0 = ID + IT 這時，明、暗場襯度互補，但在非雙光束條件下明、暗場像不完全互補。 這里， “ 消光 ” 的意義指的是， 盡管滿足衍射條件，但由于動力學相互作用而在晶體一定深度處衍射波和透射波的實際強度為 0 對一特定的反射，理論推導得到 ? 式中 五、衍襯運動學 ? 透射電鏡的衍射襯度 是由樣品底表面不同部位的衍射束強度存在差異而造成的 。 運動學理論作為動力學理論的簡化，不考慮電子衍射的動力學效應?？蓪⒃嚇涌醋髟S多晶柱平行排列組成的散射體。 若設最大振幅為 1，平行于表面的平面間距為d，則厚度元 dz內(nèi)有 dz/d層原子。 如果取所有厚度元的 dz都相等，相鄰兩厚度元的散射波之間相對相位差為 dφ=2πsdz 這樣， 若把一個晶柱內(nèi)各厚度元的散射波振幅矢量疊加起來， 就會得到一個圓，半徑為R = 1/2πs ，該圓稱為 振幅圓 ，見圖 a。 ①晶體樣品契形邊緣處出現(xiàn)的厚度消光條紋，也叫 等厚消光條紋 ②晶體中傾斜晶界的晶界條紋 ③ 利用等厚消光條紋的根數(shù)以及所選用的反射對應的消光距離， 可近似計算樣品的厚度： 例子： ? 設鋁樣品，當使用操作反射（ 200）進行衍射襯度成像時，如上圖所示，得到的等厚消光條紋有 3根，估測樣品厚度對應的消光距離為 ? ? 從上述衍射強度隨晶體厚度 t的變化關系可見， 衍射振幅在晶體深度方向上發(fā)生振蕩 。 ∵ 時， Ig很小 因此， 177。因此要滿足運動學理論樣品的厚度至少應在 100～ 300197。實際上，當 S→0 時，仍看到條紋間距的上限值。 ? 對于給定的缺陷 是確定的， 是用以獲得衍襯圖像的某一發(fā)生強烈衍射的晶面倒易矢量，即操作反射。 ? 討 論： 1) 當 N為整數(shù) 時，缺陷引起的附加位相角 α 是 2π 的整數(shù)倍，缺陷對衍射強度的貢獻為 0，此時， 缺陷不顯示衍射襯度（不可見） 2) 當 N值是分數(shù) 時，缺陷的存在將 引起衍射強度的變化 ，此時， 缺陷顯示襯度（可見） 3) 特別地，當 N=0時 ，即，晶 體缺陷的位移矢量位于操作反射對應的晶面內(nèi) ，即使有點陣位移，對衍射強度也沒有貢獻，此時 缺陷不可見。如果采用這些畸變的晶面作為操作反射，則衍射強度將受到影響，從而產(chǎn)生襯度。為了分析方便，把刃位錯引起的點陣位移矢量分解成 平行的分量 R1和 垂直 于滑移面的 分量 R2，即， ? 先從兩個特例來說明刃型位錯的不可見性。 （ 2）螺位錯 ? AB為螺位錯 ， 布氏矢量為 b， 取位錯周圍 PQ晶柱， x晶柱和位錯線間的水平距離， y位錯線至膜上表面的距離， z表示晶柱內(nèi)不同深度的坐標， t薄晶體的厚度， R是缺陷引起的晶柱畸變位移矢量， β 是角坐標， β 是位錯在樣品中的位置因數(shù) 。 ? 其襯度主要取決于 ： 只有它們同時為零時，位錯才不可見。 在面心立方和密排六方晶體中，可經(jīng)常觀察到堆垛層錯，層錯衍襯像的最基本的特征表現(xiàn)為平行于層錯面與膜面交線的明暗相間的條紋。 平行于薄膜表面的層錯 設在厚度為 t的薄膜內(nèi)存在平行與表面的層錯 CD，其與上、下表面的距離分別為 t1和 t2，如上圖所示。 ? 傾斜于