LEED (Low Energy Electrone Diffraction - Difrakce pomalých elektronů)
Tato metoda je stejně jako metoda RHEED založená na difrakci svazku elektronů, které dopadnou na krystalický vzorek. Při realizaci této metody necháme na vzorek kolmo dopadat primární elektronový svazek a sledujeme pomocí difrakčních obrazců rozptýlené elektrony, které difraktovaly na krystalické struktuře vzorku. Interpretace naměřených výsledků se provádí pomocí geometrické teorie difrakce.
Schéma měřícího zařízení je nastíněné na následujícím obrázku.
Obrázek 1: Schéma uspořádání měřícího zařízení LEED
V ose stínítka bývá umístěna elektronová tryska, který je zdrojem primárního svazku elektronů s energií zhruba 20 - 500 eV. Primární svazek dopadá na vzorek, který je umístěn ve středu soustavy kulových mřížek a kulového stínítka. Tyto elektrony se vzorkem intereagují, vrací se zpět a skrze soustavu kovových mřížek dopadají na fluorescenční stínítko. První mřížka, kterou elektrony procházejí, je na potenciálu vzorku. Mezi mřížkou a vzorkem je tedy prostor s nulovým gradientem elektrického pole a elektrony vystupující ze vzorku si zanechávají své původní směry. Druhá a třetí mřížka jsou na záporném potenciálu vzhledem ke vzorku a slouží k odfiltrování nepružně rozptýlených elektronů. Třetí mřížka je na potenciálu vzorku a odstiňuje stínítko, které je na vysokém kladném potenciálu řádu keV. Urychlením získají elektrony dostatečnou energii, aby vyvolaly fluorescenci luminoforu na stínítku. Vzorek je umístěn na manipulátoru, který umožňuje nastavit vzorek do požadované polohy, a stínítku vznikají obrazce, které snímáme CCD kamerou.
Aparatura bývá nejčastěji v kombinaci se spektroskopií Augerových elektronů.
Fotografie takové aparatury je na následujícím obrázku:
Obrázek 2: Příklad zařízení užívané pro metodu LEED
Výsledek z měření na tomto zařízení může vypadat tak, jak je ukázané na následujícím obrázku, na kterém vidíme svítící body znázorňující umístění bodů reciproké mřížky. Na fotografii je také znatelný obrys elektronové trysky umístěné naproti vzorku uprostřed detekční oblasti. Skutečná struktura povrchu pak plyne z difrakční teorie.
Obrázek 3: Difrakční obrazce získané metodou LEED Si(111) rekonstrukce 7x7.
Z kinematické teorie difrakce vyplývá, že intenzita difrakčních stop je ovlivněna složením báze krystalové mříže a že tvar difrakčních stop (tzv. intenzivní profil) v sobě nese informaci o morfologii objektů na povrchu (obecně platí, že čím širší profil stopy, tím je menší rozměr objektu v daném směry). Na základě profilové analýzy difrakčních stop je možno kvantitativně popsat schodovité a terasovité povrchy, ostrůvkové struktury, povrchové rekonstrukce a podobně.
K rozvoji metody LEED došlo v 70. letech minulého století, tato metoda umožňovala komplexní popis povrchové struktury.
Copyright (c) 2004 KEVF. All rights reserved.