半导体超晶格结构参数的X射线衍射运动学理论的计算

本文基于X射线衍射的运动学理论,给出了超晶格的结构因子.运用计算机模拟计算技术,成功地解出了超晶格的结构参数.证明X射线运动学理论适用于所有的超晶格结构,和动力学理论同样有效,而且理论计算简单.     

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.     

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。     

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：     

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。     

薄膜界面粗糙对双晶摇摆曲线的影响

用X射线衍射动力学理论,模拟计算InP衬底上InGaAs/AllnAs超晶格和InGaAs单层膜的X射线双晶摇摆曲线,计算结果表明:薄膜界面粗糙对单层膜的衍射峰和超晶格的零级衍射峰影响较小,但却明显影响单层膜衍射干涉条纹和超晶格的±1级卫星峰,随着平均界面粗糙度的增大,单层膜衍射干涉条纹强度减弱并趋于消失;超晶格的±1级卫星峰变弱并逐渐展宽,理论计算的模拟双晶摇摆曲线与超晶格实验曲线比较表明:高质量匹配In_0.53Ga_0.47As(85?)/Al_{0.4 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.     

半导体应变超晶格结构与界面的X射线双晶衍射研究

本文应用X射线在畸变晶体中的动力学衍射理论,分析了超晶格衍射峰强度分布的规律,计算了应变超晶格中界面变化,层厚波动对双晶摇摆曲线的影响,并初步探讨了超晶格衍射峰之间的小峰消失以及衍射峰宽化的原因,研究表明,衍射峰强度分布依赖于超晶格周期中层厚、成份及应变的综合效果,界面和层厚波动将对摇摆曲线产生一定影响,而晶格弯曲是使衍射峰宽化的主要原因。     

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．     

0．154nmCuKα射线作用下多层膜矩形光栅组合结构的特性研究

在矩形光栅上镀制软Ｘ射线多层膜，得到多层膜光栅组合式结构。报道用ＣｕＫα线小角度对多层膜光栅的衍射特性研究结果。用Ｘ射线运动学理论进行了理论分析，得到两个衍射条件，分别对应于决定衍射角的光栅方程和决定多层膜峰值的布拉格定理，发现光栅级效率受多层膜反射调制。对镜面反射扫描、样品扫描、探测器扫描不同情况下各衍射峰峰位和强度的实验值和理论进行了比较，两者符合得很好。     

0.5 mm金刚石X射线相位延迟板及偏振度的标定

在利用步辐射光源的偏振特性进行自旋相关X射线散射及吸收谱实验来研究材料的磁学性质时，需要应用圆偏振光，这就提出了对具有高通量、高偏振度' 长连续可调的圆偏振X射线的需求；另一方面标定实验所用X射线的圆偏振度也成为这一研究领域的关键技术。由于X射线多光束衍射强度与σ场和π场的光程差δ相关，通过测量圆偏振分析晶体的多光束衍射的强度分布，可以获得入射X射线的圆偏振度。实验在美国国家同步辐射光源实验室X25光束线实验站进行，光子能量为7．1keV的圆偏振X射线由线偏振X射线经过一厚度为0．5mm、晶面为[111]的金刚石晶体产生。通过测量多光束衍射强度，确定了斯托克斯参量。实验值与X射线动力学理论计算结果能较好地吻合。     

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。     

X‐ray third‐order nonlinear plane‐wave Bragg‐case dynamical diffraction effects in a perfect crystal

Two‐wave symmetric Bragg‐case dynamical diffraction of a plane X‐ray wave in a crystal with third‐order nonlinear response to the electric field is considered theoretically. For certain diffraction conditions for a non‐absorbing perfect semi‐infinite crystal in the total reflection region an analytical solution is found. For the width and for the center of the total reflection region expressions on the intensity of the incidence wave are established. It is shown that in the nonlinear case the total reflection region exists below a maximal intensity of the incidence wave. With increasing intensity of the incidence wave the total reflection region's center moves to low angles and the width decreases. Using numerical calculations for an absorbing semi‐infinite crystal, the behavior of the reflected wave as a function of the intensity of the incidence wave and of the deviation parameter from the Bragg condition is analyzed. The results of numerical calculations are compared with the obtained analytical solution.     

Diffraction of X‐ray free‐electron laser femtosecond pulses on single crystals in the Bragg and Laue geometry

A solution of the problem of dynamical diffraction for X‐ray pulses with arbitrary dimensions in the Bragg and Laue cases in a crystal of any thickness and asymmetry coefficient of reflection is presented. Analysis of pulse form and duration transformation in the process of diffraction and propagation in a vacuum is conducted. It is shown that only the symmetrical Bragg case can be used to avoid smearing of reflected pulses.     

Dynamical diffraction theory for wave packet propagation in deformed crystals

We develop a theory for the trajectory of an x ray in the presence of a crystal deformation. A set of equations of motion for an x-ray wave packet including the dynamical diffraction is derived, taking into account the Berry phase as a correction to geometrical optics. The trajectory of the wave packet has a shift of the center position due to a crystal deformation. Remarkably, in the vicinity of the Bragg condition, the shift is enhanced by a factor omega/deltaomega (omega: frequency of an x ray, deltaomega: gap frequency induced by the Bragg reflection). Comparison with the conventional dynamical diffraction theory is also made.     

AlGaAs/GaAs波导薄膜X射线双晶衍射研究

本文应用X射线双晶衍射研究AlGaAs/GaAs波导结构薄膜。结合实验结果,应用X射线衍射动力学理论。计算衬底和多层膜的反射强度,得到样品的真实结构。分析影响薄膜双晶衍射摇摆曲线的若干因素。 关键词：     

A sample cell for in situ electric‐field‐dependent structural characterization and macroscopic strain measurements

When studying electro‐mechanical materials, observing the structural changes during the actuation process is necessary for gaining a complete picture of the structure–property relationship as certain mechanisms may be meta‐stable during actuation. In situ diffraction methods offer a powerful and direct means of quantifying the structural contributions to the macroscopic strain of these materials. Here, a sample cell is demonstrated capable of measuring the structural variations of electro‐mechanical materials under applied electric potentials up to 10 kV. The cell is designed for use with X‐ray scattering techniques in reflection geometry, while simultaneously collecting macroscopic strain data using a linear displacement sensor. The results show that the macroscopic strain measured using the cell can be directly correlated with the microscopic response of the material obtained from diffraction data. The capabilities of the cell have been successfully demonstrated at the Powder Diffraction beamline of the Australian Synchrotron and the potential implementation of this cell with laboratory X‐ray diffraction instrumentation is also discussed.