低能電子能譜(leed)(參考版)
2025-01-02 07:13本頁面
【正文】 最近發(fā)展的 RHEED新理論認(rèn)為 ， 倒易晶格桿 “ 變寬 ” 與聲子散射有關(guān) ，由此推出 RHEED對表面結(jié)構(gòu)如吸附層的吸附位臵等很敏感 。 在用分波描述離子芯的散射時 ， 相移數(shù)隨波數(shù)增加 ， 對 RHEED需要考慮 100個相移 。 RHEED的電子槍需要耐高壓引線及高壓電源 ， 比 LEED稍復(fù)雜一些 。 熒光屏可做成平面 ， 一般熒光粉直接涂在觀察窗的內(nèi)壁 ， 只要有半透明導(dǎo)電層防止電荷積累就可以了 。 從這個角度來說 ，RHEED 對表面十分敏感 ， 并可用于研究表面的三維效應(yīng) ， 如重的氧化或腐 、 外延生長 。 HREED ?? 反射式高能電子衍射 ?由于采用掠射方式 ， RHEED對樣品制備有很嚴(yán)格的要求 ， 即樣品表面要經(jīng)過拋光 ， 并且要求在很大范圍內(nèi)是一平面 。 如果已知樣品至熒光屏的距離為 L， 衍射條紋之間的距離為 t，則 tg? = |b*|?? = t/L， |b*| =t/L?。 — 能量分散使反射球展寬 。 HREED ?? 反射式高能電子衍射 ?如果反射球或倒易晶格桿有點 “ 模糊 ” ， 則熒光屏上顯的不是一個點而是一條 “ 條紋 ” 。 HREED ?? 反射式高能電子衍射 ?由于入射電子能量很高 ， 波長很短 ， 故反射球半徑很大 ， 比倒易晶格基矢長度大 40倍左右 。 HREED ?? 反射式高能電子衍射 RHEED的結(jié)構(gòu) HREED ?? 反射式高能電子衍射 ?RHEED常配合分子束外延在晶體生長過程中不斷監(jiān)測結(jié)晶的情況 。 由于高能電子在固體中的穿透深度和非彈性散射自由程都較大 ， 為測量表面信息 ， 入射電子采用略射方式 ， 即入射束和樣品表面的夾角小于 5o。 LEED ?? 低能電子衍射譜 ? 目前 ， LEED分析可達(dá)到的極限可能性是： — 單元網(wǎng)格面積限于 nm； — 同層單元網(wǎng)格內(nèi)的原子數(shù)不超過 4； — 縱向尺寸的誤差一般在 nm以內(nèi) ， 橫向尺寸誤差在 nm 以內(nèi)； — 鍵長誤差在 ~ nm， 百分誤差為2~10%。圖 (b) 模型 II考慮了基底重構(gòu) ， 并選擇合理的鍵長 。 ?表面原子的第一 、第二層的距離比體內(nèi)受縮 % ， 即 nm。 前三類表面結(jié)構(gòu)確定的較好，后三類由于結(jié)構(gòu)參數(shù)較多，計算的復(fù)雜性和困難程度依次增加。 由于動力學(xué)的復(fù)雜性 ， 到 1980年前后 ， 只有大約一百多種表面結(jié)構(gòu)被確定 。 考慮多重散射的理論稱為動力學(xué)理論 。 ?電子在衍射過程中還受到多重散射等因素的影響 。 對于低能電子衍射 ， 情況正好介于二者之間 。 LEED ?? 低能電子衍射譜 ? 在純二維的情況下 ， 電子不會受垂直方向上的周期勢的影響 ， 這時強度隨電子能量的變化是一個單調(diào)下降的函數(shù) 。 再將這些實驗數(shù)據(jù)與根據(jù)某種模型計算出來的衍射譜進(jìn)行比較 ， 調(diào)節(jié)原子的位臵使二者符合得最好 ， 即可確定表面的原子位臵 。 這種強度 入射電子能量 (IE)曲線稱為低能電子衍射譜 。例如在立方 (001)面上形成 C(2?2)結(jié)構(gòu)時 ， 表層原子相對襯底可以有四種不同的位臵 ， 而表層與襯底頂層的間距則取決于表層原子取何種位臵 。 LEED ?? 基本理論及應(yīng)用 鄰界面的結(jié)構(gòu)因子，干涉函數(shù)和散射波強度 臺階及所對應(yīng)的反射球 LEED ?? 低能電子衍射譜 低能電子衍射圖形提供的只是有關(guān)表面周期性的信息 ，即元格的大小和形狀 ， 他不能給出有關(guān)原子的位臵 。
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