晶體薄膜的衍襯PPT教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1晶體薄膜的衍襯晶體薄膜的衍襯Inconel 740 Inconel 740 合金中的合金中的 相相和和晶內(nèi)魏氏組織晶內(nèi)魏氏組織 相相第1頁/共25頁第2頁/共25頁明場(chǎng)像明場(chǎng)像：物鏡光闌擋住衍射束成像物鏡光闌擋住衍射束成像暗場(chǎng)像暗場(chǎng)像：物鏡光闌擋住透射束成像物鏡光闌擋住透射束成像14.1 衍襯成像原理第3頁/共25頁hklhklBIIII0 I 0hkl0而hklhklAIIII對(duì)于對(duì)于B B晶粒：晶粒：對(duì)于對(duì)于A A晶粒，由于位向不同：晶粒，由于位向不同：假設(shè)：假設(shè)：1 1）B B晶粒的某晶粒的某(hkl)(hkl)晶面與入射方向恰好成精確布拉格角晶面與入射方向恰好成精確布拉格角；或

2、滿足；或滿足“雙光束條件雙光束條件”；2 2）A A晶粒與內(nèi)所有晶面均不滿足布拉格條件，于是晶粒與內(nèi)所有晶面均不滿足布拉格條件，于是第4頁/共25頁物鏡光闌明場(chǎng)像：用物鏡光闌擋住明場(chǎng)像：用物鏡光闌擋住B B晶粒衍射束晶粒衍射束. .圖象襯度為：圖象襯度為：hklBAIIIII00第5頁/共25頁中心暗場(chǎng)像：用物鏡光闌擋住中心暗場(chǎng)像：用物鏡光闌擋住B B晶粒透射束晶粒透射束. .圖象襯度為：圖象襯度為：hklBAIII 0第6頁/共25頁第7頁/共25頁第8頁/共25頁14.2 消光距離（了解）從動(dòng)力學(xué)的角度考慮從動(dòng)力學(xué)的角度考慮透射波和衍射波之間透射波和衍射波之間的相互作用。的相互作用。反映了

3、衍射波隨樣品反映了衍射波隨樣品深度的變化規(guī)律。深度的變化規(guī)律。定義：透射波和衍射定義：透射波和衍射波強(qiáng)度在晶體深度方波強(qiáng)度在晶體深度方向上發(fā)生周期性震蕩向上發(fā)生周期性震蕩。震蕩的深度周期定。震蕩的深度周期定義為義為消光距離消光距離。第9頁/共25頁14.3 衍襯運(yùn)動(dòng)學(xué)簡(jiǎn)介（從衍襯運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度了解衍襯圖象的形成原因）（從衍襯運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度了解衍襯圖象的形成原因）利用衍襯運(yùn)動(dòng)學(xué)原理可以計(jì)算各像點(diǎn)的衍射強(qiáng)度利用衍襯運(yùn)動(dòng)學(xué)原理可以計(jì)算各像點(diǎn)的衍射強(qiáng)度, ,定性解釋透射電鏡衍襯圖象的形成原因定性解釋透射電鏡衍襯圖象的形成原因. .基本內(nèi)容基本內(nèi)容: :1)1)基本假設(shè)基本假設(shè)2)2)理想晶體的衍射強(qiáng)度理想

4、晶體的衍射強(qiáng)度3)3)理想晶體衍襯運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的應(yīng)用理想晶體衍襯運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的應(yīng)用第10頁/共25頁1)1)基本假設(shè)基本假設(shè) 不考慮衍射束和入射束之間的相互作用不考慮衍射束和入射束之間的相互作用; ; 不考慮電子束穿過晶體時(shí)的多次反射和吸收不考慮電子束穿過晶體時(shí)的多次反射和吸收 A)A)雙光束雙光束近似近似 B)B)柱體柱體近似近似第11頁/共25頁2)2)理想晶體的衍射強(qiáng)度理想晶體的衍射強(qiáng)度2222222222)()(gggeffgeffgggstsSinstsSin理想晶體的衍射強(qiáng)度隨樣品的理想晶體的衍射強(qiáng)度隨樣品的厚度厚度t t及衍射面與精確布拉格位向之間的及衍射面與精確布拉格位向之間的偏離

5、矢量偏離矢量s s而變化而變化. .第12頁/共25頁3)3)理想晶體衍襯運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的應(yīng)用理想晶體衍襯運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的應(yīng)用A) A) 等厚條紋等厚條紋( (偏離矢量偏離矢量S S恒定）恒定）第13頁/共25頁第14頁/共25頁第15頁/共25頁B) 等傾條紋（樣品厚度t恒定）第16頁/共25頁4) 晶體缺陷的衍襯成像特征與理想晶體相比，缺陷矢量與理想晶體相比，缺陷矢量R R引入附加位相角引入附加位相角，從而造成不同晶柱對(duì)應(yīng)的衍射強(qiáng)度不同，可以反映晶體缺陷引起的襯度。，從而造成不同晶柱對(duì)應(yīng)的衍射強(qiáng)度不同，可以反映晶體缺陷引起的襯度。第17頁/共25頁A）層錯(cuò)第18頁/共25頁傾斜于薄膜樣品表面的層錯(cuò)（與等厚條紋類似）傾斜于薄膜樣品表面的層錯(cuò)（與等厚條紋類似）：第19頁/共25頁第20頁