RHEED (Reflection High Energy Electrone Diffraction = Difrakce elektronů s vysokou energií, nebo rychlých elektronů na odraz)
Tato metoda je stejně jako metoda LEED založená na difrakci svazku elektronů, které dopadnou na krystalický vzorek pod malým úhlem měřeným od povrchu vzorku (jde o úhly, jejichž velikosti jsou desítky miliradiánů). Pomocí difrakčních obrazců lze sledovat rozptýlené elektrony, které difraktovaly na krystalické struktuře vzorku.
Schéma uspořádání experimentu je ukázáno na následujícím obrázku:
Schéma uspořádání metody RHEED
Monoenergetický svazek (ve svazku jsou pouze elektrony s definovanou energií) z elektronové trysky je fokusován na povrch zkoumaného vzorku, elektrony pronikají pouze do hloubky 0,5 až 5 nm (energie těchto elektronů je řádově 10 keV). Difraktované elektrony dopadají skrze mřížku na stínítko, jejich dopad vyvolá emisi světelného záření ve viditelné oblasti, takto získaný obraz je většinou snímán CCD kamerou spojenou s počítačem.
Celá aparatura potom může vypadat třeba takto, jak můžete vidět na pracovišti na naší katedře.
Získaný difrakční obrazec vypadá například tak jak je uvedeno na dalším obrázku:
Difraktogram Pd na Al2O3.
Na obrazku nahoře je difraktogram, který určuje zobrazení reciproké mřiže, difrakční obrazec odpovídá téměř rovinnému řezu reciprokou mříží, jak je zřejmé z následujícho obrázku. Reciproká mříž je svázána s krystalickou mříží pravidly, které určuje geometrická teorii difrakce.
Obrázek 4: Rovinný řez reciprokou mříží pro metodu RHEED, termín Ewaldova sféra je vysvětlen v teorii difrakce.
Velkou výhodou této metody je skutečnost, že díky svému geometrickému uspořádání umožňuje nepřetržité sledování povrchu vzorku během různých procesů, jako je např. růst vrstev, rekonstrukce povrchu a další procesy.
Obrázek 5: Uspořádání aparatury na sledování epitaxního růstu metodou RHEED
Metoda RHEED sloužila ve 30. letech minulého století ke zkoumání vlnové povahy elektronů, později od 50. let ke studiu epitaxního růstu. V posledních letech se začíná znovu rozšiřovat díky své povrchové citlivosti v souvislosti s rozvojem systémů s ultravysokým vakuem.
Naše aparatura pro HREED
Copyright (c) 2004 KEVF. All rights reserved.