Ag、Au-Si結(jié)構(gòu)X射線光電子顯微像的模擬研究.pdf

1、以第三代同步輻射為激發(fā)光源的X射線光電子顯微鏡以其高亮度和波長(zhǎng)可調(diào)的特點(diǎn)得以廣泛應(yīng)用于表面、界面、薄膜、納米結(jié)構(gòu)和磁性材料等多個(gè)研究領(lǐng)域(第一章)。根據(jù)X射線與固體相互作用、電子在固體中散射理論，運(yùn)用Monte Carlo方法(第二章)，我們研究了不同條件下不同表面的X射線光電子成像(第三章)，并在第四章對(duì)未來的工作方向提出一些設(shè)想。
　　 X射線與固體相互作用激發(fā)出各個(gè)殼層的電子，同時(shí)產(chǎn)生空穴，進(jìn)而產(chǎn)生俄歇電子、X射線熒光。由

2、于光電子和俄歇電子散射，并在級(jí)聯(lián)過程中產(chǎn)生大量的二次電子。對(duì)于光電子激發(fā)，我們采用光電離截面進(jìn)行描述。產(chǎn)生的光電子在固體中散射，我們采用兩種散射模型對(duì)電子經(jīng)歷的兩種散射過程給予合理的描述：利用Mott的彈性散射截面處理電子的彈性散射過程和利用介電函數(shù)方法處理電子的非彈性散射過程。在程序中，我們采用隨機(jī)抽樣的方法模擬了光電子的產(chǎn)生、電子的彈性碰撞和非彈性碰撞過程。在模擬中，我們引入實(shí)體結(jié)構(gòu)幾何法構(gòu)建復(fù)雜表面以及用射線追蹤法處理電子與表面幾

3、何結(jié)構(gòu)相交問題。對(duì)于構(gòu)建的實(shí)體結(jié)構(gòu)可以填充真空、元素、合金、化合物以及聚合物等材料成分。
　　 在X射線光電子顯微像的模擬研究中，我們模擬了X射線不同入射角度、不同能量對(duì)成像的影響；模擬了在相同入射條件下，不同結(jié)構(gòu)、不同元素、不同尺寸的納米結(jié)構(gòu)的成像結(jié)果。成像包括TEY和PEY兩種模式。從結(jié)果可以看出：隨著X射線入射角增大或者圓柱高度增大，激發(fā)產(chǎn)生光電子的有效距離增大且電子從表面逃逸的機(jī)會(huì)增加，從而使成像亮度提高。對(duì)于球體，頂部