反射式高能電子衍射(簡稱rheed)將能量為10~50keV的單能電子掠射 (1°~3°)到晶體表面,其反射束帶有晶體表面信息,并呈現(xiàn)于熒光屏。當(dāng)入射電子束與晶面簇的夾角θ、晶面間距和電子束波長λ三者之間滿足布喇格公式時,則沿此晶面簇對入射束的反射方向有衍射束產(chǎn)生,從而得到表面結(jié)構(gòu)的全部信息。
反射式高能電子衍射特點(diǎn):
rheed采用高能電子,因此可以形成亮度高且細(xì)的聚焦束,所得的衍射譜線有較高的亮度和銳度,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)地監(jiān)測,得到全部結(jié)構(gòu)信息,且度較高。
rheed入射束與衍射強(qiáng)度大,不易受外界干擾,熒光屏不需加高壓。樣品正面有較大的空間,有利于分子束外延生長(簡稱MBE)的原位檢測。
rheed可進(jìn)行二維分析,也可進(jìn)行三維分析,可通過改變掠入射角從而改變電子束穿透深度,以獲得深度信息。
rheed不僅可以實(shí)現(xiàn)表面結(jié)構(gòu)分析,也可用于觀察表面形貌和缺陷。
rheed通過轉(zhuǎn)動樣品可以直接測得沿倒易桿強(qiáng)度變化。
rheed除了用于單晶,還可以用于多晶,孿晶,無定形表面及微粒樣品的表面結(jié)構(gòu)分析。
應(yīng)用范圍
反射式高能電子衍射得到廣泛運(yùn)用是與分子束外延(MBE)技術(shù)發(fā)展有關(guān)。它用于原位觀察外延薄膜生長情況,為改進(jìn)生長條件提供依據(jù)。反射高能衍射具有較高的表面靈敏度(10~40埃),但它不僅限于作單晶表面結(jié)構(gòu)分析,也可用于多晶、孿晶、無定形表面及微粒樣品的表面結(jié)構(gòu)分析。也可用來作物相鑒定、測定晶體取向和原子位置。此外,電子衍射可以用來測定晶體的空間群。