用离子背散射方法进行半导体材料的表面分析

一、引 言 单能离子束的背散射技术已广泛地应用到固体物理中.随着半导体技术的飞跃发展,背散射技术又与半导体物理的发展紧密地联系起来,使它成为研究半导体表面不可缺少的分析手段之一.在1973—1977年曾先后召开过三次有关离子束表面分析的国际会议[1-3],详细介绍了背散射技术及其在固体物理和半导体材料中的应用. 背散射分析方法的优点是:准确、简单、快速,测量时对样品没有破坏性,用这种方法分析过的样品可以再用其它方法进行分析,然后对分析的结果进行比较. 我们利用2.SMeV静电加速器产生的H”和 He+离子束对一些半导体材料的表面层…     

用卢瑟福背散射方法研究陨石中的超重核块

用卢瑟福背散射方法研究了不同陨石中的超重核块.实验结果表明,在这些陨石中,具有Z≈100,A≈1000的超重核块的相对浓度上限为2ppm.     

基于同步辐射加速器的康普顿背散射γ射线源(Ⅰ)产生MeV量级γ光子的数值计算

提出在筹建的上海同步辐射装置上建造一条MeV量级γ射线束及应用站,采用μm波长的红外(或远红外)激光与储存环中3.5GeV电子束进行康普顿背散射,从而获得能区为1—25MeV的康普顿背散射γ光子束,该光子束具有高强度、高极化度(线和圆极化)、准单色、方向性好的优点,可以广泛地应用于核物理和核天体物理基础研究及相关的应用研究领域.介绍了康普顿背散射的基本原理,并结合储存环参数给出了光子束性能的数值计算结果.     

内转换电子穆斯堡尔谱学

穆斯堡尔谱学作为一个重要的微探针方法和技术已经广泛地应用于物理、化学、生物、地质以及考古、美术等各个领域[1],特别是在材料科学的研究中,正在起着重要的作用[2].到目前为止,大多数工作是在透射条件下进行的,这是因为实验安排较为方便且计数率高.近年来,人们对背散射穆斯堡尔谱学的研究愈来愈多,这是因为在许多情况下(例如对材料表面进行非破坏性的分析),透射实验不能给出所需要的信息.这时,背散射实验则具有独特的优点. 早期讨论背散射穆斯堡尔谱的目的是要观察散射条件下的无反冲因子[3]、瑞利散射[4]、铁中的核反常色散[5]以及布喇…     

康普顿背散射技术对贮存环电子束诊断及其应用 II贮存环电子束的极化度测量

简单介绍以激光 电子康普顿背散射原理为基础建立的康普顿背散射极化仪,采用它能实时、非破坏性地监测电子束的极化.该项工作可作为上海激光电子γ源(SLEGS)低能γ束应用研究的内容之一.     

基于同步辐射加速器的康普顿背散射γ射线源——（I）产生MeV量级γ光子的数值计算

提出在筹建的上海同步辐射装置上建造一条MeV量级γ射线束及应用站，采用μm波长的红外（或远红外）激光与储存环中3．5GeV电子束进行康普顿背散射，从而获得能区为1－25MeV的康普顿背散射γ光子束，该光子束具有高强度、高极化度（线和圆极化）、准单色、方向性好的优点，可以广泛地应用于核物理和核天体物理基础研究及相关的应用研究领域。介绍了康普顿背散射的基本原理，并结合储存环参数给出了光子束性能的数值计算结果。     

背散射技术用于表面微分析

引 言 用离子加速器的离子束进行物质分析是近十年发展起来的有效的实验方法.它包括背散射、质子荧光分析和核反应三种方法.这些方法各有特点,互相补充[1],背散射用来分析样品表面下组成的变化或着杂质的深度分布特别合适.其主要优点是简便、直观、定量、可靠,对样品无损伤.与其它方法相比,既不需要对样品进行麻烦的剥层处理(例如离子溅射、化学腐蚀或研磨等),也不需霎依赖“标样”.使用l-2兆电子伏的4He离子束分析样品深度可达几千埃(采用质子束可增加分析深度达几个微米),通常深度分辨率可达200埃左右(采用掠角散射,深度分辨率可达20—30…     

H+2,H+3团簇离子在沟道条件下的背散射质子产额测量

采用卢瑟福背散射方法,测得了每质子能量为650 keV的H+2,H+3团簇离子在Si晶体<100>和<110>沟道条件下的质子背散射能谱.结果发现,由于H+2,H+3团簇在晶体中的库仑爆炸和团簇效应,H+2的背散射质子产额大于H+的背散射产额,而H+3的背散射质子产额又大于H+2的背散射质子产额.通过计算,分别得到了H+2,H+3在<100>和<110>沟道方向的背散射质子产额相对于随机方向背散射产额之比随深度的分布.     

用Monte Carlo方法计算电子散射和穿透深度

一、引 言 为了深入了解电子与固体相互作用时产生的特征X射线和背散射电子等信号分布情况,我们从 Rutherford散射出发,利用 Monte Carlo方法,在国产T!-16型电子计算机上进行了计算.计算了几种纯元素的背散射系数、最大的电子穿透深度以及Cu-Au,Ag-Au两种合金的背散射系数. 二、数学模拟方法[1] 电子在靶中的最大行程为RB,用Bethe能量损失公式积分求得.Bethe公式为[2]式中Z为原子序数,A为原子量, s为电子轨迹的质量距离,E为电子能量,J为平均电离能.计算中采用了两种J的表达式,一种是Duncum卜的厂。’.另一种是 Berger-Seltzer的J“…     

基于单向测量超声背散射系数的晶粒尺寸评价高效方法

镍基高温合金GH4742具有优异的机械性能,而晶粒尺寸是影响其性能的关键因素.基于物理模型的超声背散射法可以实现晶粒尺寸高效和准确的评价,但受限于复杂模型或多角度声束测量.因此,本文提出了一种只需单向测量的背散射系数法,且无需考虑测量系统等无关因素的影响.基于独立散射模型,推导了只与材料相关的背散射系数;利用空间相关函数描述了晶粒尺寸与背散射系数的关系;采用参考信号剔除干扰因素的影响,实现实验背散射系数的快速提取.制备三组不同晶粒尺寸的GH4742试块进行相控阵超声实验和平均晶粒尺寸评价,并与金相法结果进行对比.结果表明本文方法得到的晶粒度与金相法结果最大相对误差为–22.7%,最小相对误差为–3.7%.     

利用BEPC建造极化γ射线光源

介绍利用北京正负电子对撞机的强流高亮度电子束与偏振强激光的康普顿背散射产生高能、高亮度、单色、极化γ射线束的特性和它的应用.     

康普顿背散射技术对贮存环电子束诊断及其应用-II贮存环电子束的极化度测量

简单介绍以激光 电子康普顿背散射原理为基础建立的康普顿背散射极化仪, 采用它能实时、 非破坏性地监测电子束的极化. 该项工作可作为上海激光电子γ源（SLEGS）低能γ束应用研究的内容之一. The Compton backscattering polarimeter is described briefly on the basis of the principle of Compton backscattering in this paper. The polarization of the electron beam can be measured and monitored on time and nondestructively. The project will be one of applications of low energy γ ray beam of SLEGS.     

Monte Carlo方法计算低能电子作用下固体背散射电子发射及空间分布

应用Monte Carlo方法,对能量E₀≤5keV低能电子作用下固体Al、Cu、Ag、Au的背散射电子发射及表面空间分布作了计算.模型应用Mott散射截面及修正的Bethe方程分别描述低能电子在固体中的弹性和非弹性散射.计算了背散射电子能量分布、表面空间分布、深度分布和角分布规律及特征,还计算分析了背散射电子角分布与深度分布、表面空间分布及能量分布之间的关系,系统地描述了背散射电子的发射及分布规律.     

核结构数据评价国际协作网简介

国际协作网的形成和发展核结构和衰变数据(简称核结构数据)是原子核物理基础研究、核技术应用研究和核能发展研究的重要、最基本的核数据。因此,它受到核物理学家.核技术应用专家和核能工程专家及有关部门的重视。     

低能电子显微术及其应用

低能电子显微术是新发展起来的一种显微探测技术。它的特点是利用低能（１－３０ｅＶ）电子的弹性背散射使表面实空间实时成像，具有高的横向（１５ｎｍ）和纵向（原子级）分辩率，且易与低能电子衍射及其他电子显微术相结合。近年来它已有效地应用于金属和半导体表面的形貌观测、表面相变、吸附、反应及生长过程的研究。     

Monte Carlo方法模拟低能电子在Al中的散射

基于文献[1]的工作,电子在固体中的弹性散射用Mott微分截面计算;非弹性散射分为单电子激发和等离子激发并由Streitwolf、Gryzinski及Quinn的截面描述.模拟了低能电子在Al块样及薄膜中的散射过程,对不同能量低能电子作用下Al的背散射系统、能谱又透射系数作了计算,结果与实验符合较好.也对背散射电子、低能损背散射电子表面分布作了计算,结果表明低能损背散射电子具有较好的空间分辨率.     

背散射电子成像在纳米多层膜形貌观察中的应用

本文以背散射成像技术在扫描电镜观察纳米多层膜形貌中的应用为背景,简要介绍了扫描电子显微镜背散射电子成像的工作原理,并从分析准确度、分辨率及取出角对背散射电子成像影响的3个角度研究了其在纳米多层膜表面形貌观察中的应用.结果表明:利用扫描电镜背散射电子成像技术可有效表征纳米多层膜样品微区成分变化,能够快速了解样品的组成和结构特征,其分析准确度、分辨率均在纳米量级.该方法可为纳米多层膜调制结构的表征及鉴别提供快速、简便、有效的分析手段.同时,对该技术的探讨将帮助物理学专业学生更好的理解背散射现象的物理机制,帮助材料专业的学生更好的应用该表征技术.     

有监督学习的超声背散射方法在骨质评价中的应用

在超声背散射方法评价骨质的实际应用中,如何更为准确地判断测量对象是否为骨质疏松是一个重要问题。提出一种有监督学习的超声背散射评价方法,根据超声背散射离体实验的信号处理结果,对松质骨样本使用支撑向量机和自适应增强的有监督学习算法进行预测和分类。研究结果表明,有监督学习的超声背散射评价方法分类的准确率为80.00%~82.86%,并且对骨质疏松的样本具有较高的特异性(特异度>92.3%)。因此有监督学习的超声背散射评价方法具有有效性,评价效果优于现有的其它定量超声方法,对超声背散射方法的在体应用有一定帮助。      

低能束作用下衬底上超薄膜背散射电子发射

应用MonteCarlo方法模拟千电子伏低能束作用下,不同衬底上不同薄膜背散射电子发射.应用Mott散射截面和Joy方法修正的Bethe方程描述和计算低能电子在固体中弹性和非弹性散射,引入边界方程,修正穿越薄膜与衬底界面的电子散射路径.计算分析了薄膜背散射系数η随薄膜厚度D的变化和规律,以及不同情况下ηD线性区范围的分布及其定量结果Dmax.计算了背散射电子角分布和空间密度分布. 关键词： 背散射电子 MonteCarlo方法 超薄膜     

α粒子背散射从低能到高能的新发展

人们对原子结构的认识离不开ａ粒子的背散射实验。几十年以后，ａ粒子背散射分析成为离子束分析的一种重要手段。从８０年代后期开始，为了提高轻元素（特别是重基体中的轻元素）的探测灵敏度，ａ粒子背散射分析又经历了从低能（１－２Ｍｅｖ）到高能（直至９Ｍｅｖ）的发展。从实验上说，高能ａ粒子背散射分析已经有了不少成功的应用，但由于大量共振峰的出现，激发曲线的理论计算十分复杂。目前还只有一些唯象的经典公式，用以估算ａ粒子能量等于多大时，散射截面开始偏离库仑散射（卢瑟福散射）。