2. классификация методов исследования наноструктур

МЕТОД ДИФРАКЦИИ МЕДЛЕННЫХ ЕЛЕКТРОНОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ СТРУКТУРЫ ТВЕРДЫХ ТЕЛ

19. Sekin elektron difraksiyasi (DME) - elastiklik bilan tarqalib ketgan kam energiyali (20–200 eV) elektronlarning diffraktsiya shakllarini tahlil qilish asosida qattiq moddalarning sirt tuzilishini o'rganish usuli. Yuzaki rekonstruktsiyani o'rganishga imkon beradi. DME-ni ikkita usuldan biri bilan ishlatish mumkin: Sifatli ravishda, bu holda diffraktsiya naqshlari qayd etiladi va diffraktsiya maxima holatining tahlili sirt tuzilishining simmetriyasi haqida ma'lumot beradi. Adsorbbat mavjud bo'lganda, sifatli tahlil adsorbsiyaning birlik hujayrasi substratning birlik hujayrasiga nisbatan aylanish hajmi va yo'nalishi haqida ma'lumot berishi mumkin. Miqdor intensivligining avariya elektron nurining energiyasiga bog'liqligi miqdoriy jihatdan o'rganilmoqda. Bunday holda, I - V xarakteristikalari aslida olinadi. Olingan egri chiziqlarni eksperimental ravishda nazariy bilan taqqoslab, biz sirtdagi atomlarning joylashuvi haqida aniq ma'lumotga ega bo'lamiz.

Kinematik nazariya: yagona tarqalish [tahrir | Kinematik diffraktsiya, yaxshi tartibga solingan kristall yuzasida elektronlar to'qnashuvi natijasida bitta elastik tarqoqlikni boshdan kechiradigan hodisa sifatida aniqlanadi. Nazariyaga ko'ra, de Brogli elektron nurning to'lqin uzunligi: ... Dinamik nazariya: ko'p qirqish [tahrir | kodni tahrirlash] ... Ta'rif [tahrirlash | kodni tahrirlash] Elektron sirtni tahlil qilish uchun juda kam energiya sarflash ikkita asosiy sababga bog'liq. Energiyasi 20-200 eV bo'lgan elektronlar uchun de Broglie to'lqin uzunligi taxminan 0,1-0,2 nm bo'lib, atom tuzilmalari uchun diffraktsiya holatini qondiradi, ya'ni to'lqin uzunligi interatomik masofalarga teng yoki undan kam. Bunday kam energiyali elektronlarning o'rtacha uzunligi bir necha atom qatlamlaridan iborat. Natijada eng ko'p egiluvchan sochish namunaning eng yuqori qatlamlarida bo'ladi, shuning uchun ular diffraktsiya shakliga maksimal darajada hissa qo'shadilar. Floresan ekranda standart to'rt tarmoqli DME o'rnatish diagrammasi va Si (111) 7 × 7 sirtidan DME naqshining ko'rinishi Rasmda DME naqshlarini to'g'ridan-to'g'ri kuzatish uchun eksperimental o'rnatish diagrammasi ko'rsatilgan. Elektron tabancada katod tomonidan chiqarilgan elektronlar (manfiy potentsial ostida -V) energiya eV ga tezlashadi va keyin ular namunaviy maydonga dallanmagan maydonda siljiydilar, chunki birinchi diffraktometr panjarasi va namuna erga ulanadi. Katod potentsialidan (V - ΔV) bir oz kamroq potentsialda joylashgan ikkinchi va uchinchi tarmoqlar noaniq tarqoq elektronlarning uzilishiga xizmat qiladi. To'rtinchi panjara erga ulanadi va boshqa tarmoqlarni +5 kV potentsiali ostida bo'lgan flüoresan ekranidan himoya qiladi. Shunday qilib, namunaning yuzasiga elastik ravishda tarqalib ketgan elektronlar, orqaga suruvchi tarmoqlardan o'tib, yuqori energiyaga qadar tezlashadi, bu esa displeyning tarqalishi kuzatiladigan ekranning floresansiga olib keladi. Misol sifatida, rasmda atomdan tozalangan Si (111) 7 × 7 sirtidan DME naqsh ko'rsatilgan. DME usuli sizga quyidagilarga imkon beradi: sirtning tarkibiy mukammalligini sifatli baholash - yaxshi tartiblangan sirtdan aniq yorqin aks ettirish va past fon darajasi bilan DME namunasi kuzatiladi; diffraktsiya chizig'i geometriyasidan sirtning o'zaro tutashgan panjarasini aniqlang; diffraktsiya refleksining profiliga qarab sirt morfologiyasini baholang; Eksperimentda olingan bog'liqliklar bilan struktura modellari uchun hisoblab chiqilgan elektron energiyasiga (I - V egri chiziqlar) diffraksiya aks ettirish intensivligining bog'liqligini aniqlash orqali sirtning atom tuzilishini aniqlang. Sekin va tezkor elektronlarning diffraktsiya usullari ishlatilgan elektronlarning energiyasida farq qiladi va shunga mos ravishda turli geometriyalarda (DMEda, elektron nurlar tekshirilayotgan sirtga deyarli perpendikulyar ravishda tushadi va RHEEDlarda 1-5º tartibida toymasin burchak ostida). Ikkala usul ham sirt tuzilishi haqida o'xshash ma'lumotlarni beradi. DME ning afzalligi - sodda dizayn, shuningdek olingan ma'lumotlarni aniqroq va izohlash oson. RHEEDlarning afzalligi shundaki, namunalar yuzasida plyonkalar o'sishi paytida to'g'ridan-to'g'ri tadqiqotlar o'tkazish mumkin. Adabiyot [tahrir | kodni tahrirlash] Oura K., Lifshits V. G., Saranin A. A. va boshq. Yuzaki fizikaga kirish / V. I. Sergienko .. - M.: Nauka, 2006. - 490 b.