半导体超晶格属性的高分辨率X射线衍射研究

详细阐述了低维半导体材料的X射线衍射的动力学理论和运动学理论从高木陶平(T-T)方程出发,基于波动光学原理,推导出任意结构的多层膜的X射线衍射振幅的递推关系式并编写X射线衍射的程序,分别用动力学和运动学衍射理论模型模拟了20层GaAlAs/GaAs超晶格的X射线衍射结果,得到超晶格样品的结构参量.     

MBE[(GaAs)l(Ga1-λAlxAs)m]n/GaAS(001)一维超晶格的X射线双晶衍射测量

本文着重介绍了MBE[(GaAs)l(Ga1-xAlxAs)m]n/GaAs(001)一维超晶格的X射线双晶衍射测量方法。根据卫星峰的出现,证明超晶格的存在。基于超晶格的台阶模型和X射线衍射的运动学理论,推导出超晶格多结构参数的计算方法。并对X射线双晶给出的其他信息做了必要的讨论。     

MBE[(GaAs)_l(Ga_(1-λ)Al_xAs)_m]_n/GaAS(001)一维超晶格的X射线双晶衍射测量

本文着重介绍了MBE[(GaAs)_l(Ga_(1-x)Al_xAs)_m]_n/GaAs(001)一维超晶格的X射线双晶衍射测量方法。根据卫星峰的出现,证明超晶格的存在。基于超晶格的台阶模型和X射线衍射的运动学理论,推导出超晶格多结构参数的计算方法。并对X射线双晶给出的其他信息做了必要的讨论。     

高完整Ge_xSi_(1-x)/Si应变超晶格的X射线双晶衍射研究

本文用X射线双晶衍射技术对分子束外延生长的Ge_xSi(1-x)/Si应变超晶格的结构参数进行研究,分别采用X射线运动学理论和动力学理论对超晶格的双晶摆动曲线进行计算模拟,得出超晶格的全部结构参数;并对这两种理论计算模拟的结果进行比较,发现这两种理论计算的结果基本一致,只是在细微结构上略有差别,对高完整Ge_xSi(1-x)/Si超晶格,用动力学理论计算的曲线更接近于实验曲线。     

Ⅱ-Ⅵ族应变层超晶格的X射线衍射分析

本文报导了用计算机控制的衍射仪(CuKα辐射)测量的金属有机化学汽相沉淀(MOCVD)方法生长的Ⅱ-Ⅵ族应变层超晶格的X射线衍射曲线,观察到了超晶格结构的多级卫星峰,且卫星峰的强度随角度呈周期性变化.对这种卫星峰形成包络的衍射曲线,用X射线运动学衍射理论进行了分析和讨论,这种讨论有助于理解X射线衍射曲线中卫星峰的形成.同时用光致发光和包络峰宽度的方法估算了样品的结构参数.     

高完整GexSi1-x/Si应变超晶格的X射线双晶衍射研究

本文用X射线双晶衍射技术对分子束外延生长的Ge_xSi_1-x/Si应变超晶格的结构参数进行研究,分别采用X射线运动学理论和动力学理论对超晶格的双晶摆动曲线进行计算模拟,得出超晶格的全部结构参数;并对这两种理论计算模拟的结果进行比较,发现这两种理论计算的结果基本一致,只是在细微结构上略有差别,对高完整Ge_xSi_1-x/Si超晶格,用动力学理论计算的曲线更接近于实验曲线。 关键词：     

Ba TiO3/SrTiO3超晶格Bragg衍射及其理论模拟

用X射线全外反射掠入射衍射和通常Bragg衍射,研究了Ba TiO³/SrTiO³(BTO/STO)超晶格的界面应变.X射线衍射动力学理论用于模拟Bragg衍射.发现与一般半导体外延膜或超晶格不同,BTO/STO超晶格的垂直和水平晶格常数的关系不完全遵守四方畸变的规律.这种偏离可能与钙钛矿型氧化物材料的结构复杂性有关.     

利用一维原子链模型研究薄膜瞬态结构变化

对于晶格结构响应的仿真与实验有助于我们理解激光激发引起的动态过程.利用一维原子链模型研究了激光加热后由于温度分布不均匀性产生的热应力对晶格的影响,该模型的计算结果与使用超快X射线衍射获得的实验结果相符合.该模型为研究光激发金属以及半导体等材料的超快晶格动力学提供了理论分析基础.     

Ⅱ－Ⅵ族应变层超晶格的X射线衍射分析

本文报导了用计算机控制的衍射仪（ＣｕＫα辐射）测量的金属有机化学汽相沉淀（ＭＯＣＶＤ）方法生长的Ⅱ－Ⅵ族应变层超晶格的Ｘ射线衍射曲线，观察到了超晶格结构的多级卫星峰，且卫星峰的强度随角度呈周期性变化．对这种卫星峰形成包络的衍射曲线，用Ｘ射线运动学衍射理论进行了分析和讨论，这种讨论有助于理解Ｘ射线衍射曲线中卫星峰的形成．同时用光致发光和包络峰宽度的方法估算了样品的结构参数．     

在CaF2衬底上常压MOCVD法生长ZnSe-ZnTe应变超晶格

我们首次在透明衬底CaF2上生长了ZnSe-ZnTe应变超晶格。通过X射线衍射测量,观测到多级卫星峰,表明超晶格周期结构的形成.光致发光光谱峰值的蓝移,表征ZnSe-ZnTe超晶格中应变与量子尺寸效应的存在.吸收光谱中几个明显的拐点,表明了发生在超晶格导带与价带子能级之间的多级跃迁的形成。     

双势垒超晶格结构的同步辐射及X射线双晶衍射研究

利用高精度的Ｘ射线双晶衍射和同步辐射散射对可用于半导体红外探测器的双势垒超晶格材料进行了研究，并运用Ｘ射线衍射动力学理论进行模拟计算，得到了与实验结果符合得很好的理论曲线．同时发现包络函数节点处的卫星峰对结构参数的变化极为灵敏．以此进行模拟计算，可准确地确定出样品的结构参数，厚度误差范围为±０.１ｎｍ．并利用Ｘ射线衍射运动学理论对实验中观测到的卫星峰调制现象给予了解释     

Explanation of the diffraction fine-structure in overexposed thick holograms

The far-field diffraction patterns of overexposed thick holographic gratings often contain circular or arcuate structures. The geometrical properties of these patterns were explained earlier. This letter explains the fine-structure of the rings using an extension of the kinematical theory of X-ray diffraction.     

超晶格结构X射线衍射分析及其结构参数的计算

在本文中,我们在经典的X光运动学理论的基础上,加入一些改进,不再直接计算超晶格的结构因子F00L,而是计算各原子面的散射波函数,获得了卫星峰的模拟峰形和pendell?sung条纹,克服了原来不能解释峰形和pendell?sung现象的缺点。本文还用此方法对GaAlAs/GaAs超晶格和GeSi/Si应变超晶格进行了模拟计算,与实验吻合很好,证明了理论的正确性。     

Modelling interdiffusion in epitaxial multilayer structures using X-ray simulation techniques

The analysis of X-ray diffraction data forms an important non-destructive technique for the study of interdiffusion in multilayer structures. A frequently used approach is that of Fleming et al. in which the characteristic X-ray diffraction satellites from a superlattice structure are shown to be related to the corresponding Fourier components of the real space composition modulation. This relationship is derived assuming the strain to be small although the limitations on this parameter are unclear. To clarify this limitation the Fleming technique has been tested for a range of x values, and hence strain, using as examples a series of model multilayer CdTe:Cd_1-xMn_xTe structures. The approach has been to use a simulation technique based on the kinematical theory of X-ray diffraction to model the X-ray rocking curves from a series of structures in which the Mn diffusion profiles had been calculated using a particular value of the diffusion coefficient D. The values of the diffusion coefficient, derived from the diffraction data using the Fleming method, agree with the input D at low x values but differ for high x, high strain, structures and a criterion is suggested for the range of validity of the method.     

晶体X射线劳厄衍射分束特性研究

本文基于X射线衍射动力学分析了劳厄晶体的分束特性,模拟了晶体吸收和入射光角发散对于透射光和衍射光摇摆曲线的影响,定量给出晶体衍射面内角调节范围和晶体加工厚度对于劳厄衍射分束比的调制.在实验中,采用分析晶体和分束晶体的消色散配置限制入射光角发散的影响,实现300μm厚Si(220)晶体面内角调节劳厄衍射分束的精确测量,并得到300μm, 400μm和500μm厚度Si晶体分束比的调节范围,实现了透射光和衍射光强度的定量调制.     

Coherent effects in resonant diffraction: theory

The main results of the kinematical theory and of the dynamical theory for resonant diffraction are summarised, with special emphasis given to the coherent enhancement of the radiative channel and to the suppression of the incoherent channels.     

Study of Ag/Si(111) submonolayer interface: II. Atomic geometry of Si(111) (√3 × √3 )R30°-Ag surface

Final state diffraction of Ag 3d X-ray photoelectrons from the Si(111) (√3 × √3)R30°-Ag surface has been measured. From a kinematical analysis of the diffraction patterns, it is found that a buried honeycomb framework of Ag atoms is formed on the surface with lateral displacement of the first Si layer.     

Investigation of phosphorus surface segregation by X-ray scattering measurements

The surface segregation of phosphorus in silicon at low temperatures is studied by using δ doping structures grown by molecular beam epitaxy. The samples are characterized by X-ray crystal truncation rod (CTR) scattering using synchrotron radiation as the light source. The 1/e decay length of P segregation and segregation barrier energy are obtained by fitting the CTR curves within kinematical approximation of X-ray diffraction theory. The surface segregation of P is strong at a growth temperature of 450 °C, with a 1/e decay length of 14 nm, while for growth temperatures below 350 °C, P segregation is negligible with a 1/e decay length not larger than 4 nm. The segregation barrier energy is determined to be 0.43 eV.