文档介绍
一、出发点: 电子衍射可以揭示晶体点阵的周期性势场排布; ? TEM 电子衍射 ? 电子能量较高 ? 穿透式 非表层信息 ; ?电子能量 ? 仅表面原子衍射 ? 揭示薄膜结构特性! 二、具体实现 如右图1 : 1、10~1000 eV的低能电子从薄膜法向入射到薄膜表面; 2、低能电子只受到表面晶体二维平面周期场的作用,其衍射斑点 对应薄膜表面晶体结构: ? ? 一定时,一维原子链的衍射为围绕其轴线的两个锥面 图 2 ; ? n 不同时 周期性排布变化 产生椎角不同的衍射锥面对; ? 二维点阵的衍射方向是上述不同方向、椎角衍射锥面的交线! 3、利用球面荧光屏截取衍射线 ? LEED斑点 图4 ? 表征原子排列的周期性和对称性,并非实际原子的位置! 三、LEED的缺点 如右图 3 所示 : ? 半级斑点相同 ? 点阵结构可以完全不同 ? 只能推断、不能确认 ? 需要其它测试手段进一步确认材料表层的点阵结构! 5 薄膜表征 5.2 薄膜形貌/结构 5.2.4 低能电子衍射 Low Energy Electron Diffraction 1 2 3 4 一、测量原理:测量物质原子间作用力! 1、原子间距 1 nm时,原子间的 Lennard-Jones势显著化 ? 原子间产生较强相互作用力,并满足: F -6A?r-7 + 12B?r -13 5-17 2、原子间距离? ? 原子间作用力?? ? 可由微探针受力大小换算出表面原子高度 ? 样品表面形貌 ? 获得的是原子力图像,并非真实形貌! 3、核心部件:直径 10~20 nm的显微探针 + 压电驱动装置 二、主要工作模式: 1、接触式:探针与样品表面极为接近 ? 直接受很强斥力作用 ? 分辩率很高! 2、非接触式:探针以一定频率在样品表面上方 5-10 nm处振动 ? 受表面-探针间引力作用 F≈ -10-12 N ? 分辩率低、