薄膜結(jié)構(gòu)X射線表征（第二版）

目錄
第二版前言
第一版序
第一版前言
第1篇基本實驗裝置
第1章X射線源與X射線探測麥振洪賈全杰3
1.1X射線源3
1.1.1X射線產(chǎn)生和X射線譜3
1.1.2封閉式X射線管4
1.1.3同步輻射光源6
1.2X射線準直和單色化9
1.2.1狹縫10
1.2.2雙晶單色器10
1.2.3多晶單色器13
1.3X射線探測器15
1.3.1計數(shù)器15
1.3.2位置靈敏探測器18
1.3.3面探測器19
參考文獻19
第2章薄膜X射線衍射儀李建華21
2.1高分辨共面X射線衍射儀21
2.2掠入射衍射裝置27
2.3測量分辨率的分析28
參考文獻30
第3章表面/界面X射線散射羅光明麥振洪31
3.1固體表面/界面X射線反射和漫散射裝置32
3.2液體表面/界面X射線反射和散射裝置34
參考文獻37
第2篇基 本 理 論
第4章X射線衍射運動學理論麥振洪41
4.1引言41
4.2X射線衍射幾何41
4.2.1勞厄方程42
4.2.2布拉格方程43
4.3倒易點陣44
4.3.1倒易點陣定義44
4.3.2色散面——Ewald球47
4.4X射線衍射強度49
4.4.1單電子散射49
4.4.2原子散射因子49
4.4.3結(jié)構(gòu)因子51
4.5薄晶體衍射強度52
參考文獻54
第5章金屬多層膜的X射線衍射運動學理論羅光明麥振洪56
5.1成分混合/合金化的多層膜56
5.2[A/B]N多層膜59
參考文獻63
第6章X射線衍射動力學理論(一)——完美晶體麥振洪羅光明64
6.1引言64
6.2完美晶體中X射線波動方程65
6.3雙光束近似67
6.4色散面69
6.5勞厄幾何晶體內(nèi)波場振幅74
6.6布拉格幾何晶體內(nèi)波場振幅77
6.6.1無吸收晶體的反射率78
6.6.2有吸收晶體的反射率79
6.7雙軸晶衍射搖擺曲線的理論計算80
參考文獻81
第7章X射線衍射動力學理論(二)——畸變晶體麥振洪83
7.1引言83
7.2晶體中的調(diào)制波84
7.3高木方程85
7.4高木方程的都平形式86
7.5多層膜結(jié)構(gòu)的X射線雙軸晶搖擺曲線計算88
7.5.1概述88
7.5.2外延材料反射率的X射線衍射動力學理論解89
7.5.3迭代公式中參數(shù)的計算92
7.6應變弛豫超晶格的X射線雙軸晶搖擺曲線計算96
7.6.1弛豫機制與應變分布97
7.6.2取向差與峰形展寬99
參考文獻101
第8章X射線異常衍射精細結(jié)構(gòu)理論羅光明102
8.1沒有周期調(diào)制的多層膜102
8.2[A/B]n多層膜106
8.3實驗方法106
8.4DAFS譜線的分析方法108
參考文獻110
第9章X射線掠入射衍射理論賈全杰姜曉明112
9.1概述112
9.2X射線掠入射衍射準運動學理論114
9.2.1DWBA114
9.2.2DWBA下薄膜材料的掠入射衍射理論116
9.3掠入射衍射的應用119
參考文獻120
第10章X射線界面反射和漫散射理論李明羅光明121
10.1X射線鏡面反射121
10.2粗糙表面的散射(一)——玻恩近似124
10.3粗糙表面的散射(二)——DWBA理論125
10.4多層膜的DWBA散射理論128
10.5界面起伏的關(guān)聯(lián)函數(shù)130
10.5.1表面關(guān)聯(lián)函數(shù)130
10.5.2自仿射關(guān)聯(lián)131
10.5.3多層膜界面之間的關(guān)聯(lián)131
參考文獻133
第3篇薄膜微結(jié)構(gòu)表征
第11章單層膜和多層膜厚度李建華137
11.1單層膜和多層膜共面X射線衍射137
11.2埋層的探測144
11.2.1高分辨X射線衍射144
11.2.2X射線鏡面反射147
參考文獻149
第12章外延膜的晶格參數(shù)？應力與組分麥振洪150
12.1共面X射線雙軸晶衍射150
12.2薄膜殘余應力檢測的X射線mapping技術(shù)153
12.3掠入射衍射160
參考文獻165
第13章薄膜表面與界面李明麥振洪羅光明166
13.1X射線鏡面反射166
13.1.1氧化物薄膜界面166
13.1.2磁性金屬多層膜界面169
13.1.3BaTiO3/Pt 界面的“dead layer”170
13.2X射線漫散射171
13.2.1ZnTe/ZnSxTe1-x超晶格中的生長臺階172
13.2.2長周期BeTe/ZnSe超晶格界面臺階上的無規(guī)起伏175
13.2.3短周期BeTe/ZnSe超晶格界面的化學鍵176
13.3X射線異常衍射精細結(jié)構(gòu)178
13.3.1埋層量子線178
13.3.2在金屬多層膜中的應用180
參考文獻185
第14章橫向調(diào)制結(jié)構(gòu)李建華賈全杰186
14.1表面柵格結(jié)構(gòu)186
14.2橫向成分調(diào)制結(jié)構(gòu)190
14.3量子線結(jié)構(gòu)194
14.4量子點結(jié)構(gòu)199
14.5原子有序結(jié)構(gòu)203
參考文獻216
第15章外延膜中的缺陷李建華李明麥振洪218
15.1倒易空間X射線散射強度分布218
15.2應變弛豫219
15.2.1晶格失配應變219
15.2.2成分梯度應變223
15.3失配位錯226
15.3.1位錯的X射線漫散射227
15.3.2低密度位錯228
15.3.3高密度位錯231
15.4X射線反射形貌術(shù)235
15.4.1BergBarrett反射形貌術(shù)236
15.4.2雙軸晶形貌術(shù)237
參考文獻241
第16章軟物質(zhì)薄膜與界面李明羅光明242
16.1液體薄膜與界面242
16.1.1實驗方法242
16.1.2液體薄膜243
16.2固/液界面的磷脂多層膜247
16.2.1磷脂多層膜結(jié)構(gòu)的X射線散射研究247
16.2.2磷脂多層膜的溶脹251
16.3表面活性劑多層膜253
16.3.1水對硬脂酸膜界面起伏的影響253
16.3.2LB膜的界面粗糙化與生長動力學255
16.4小分子及離子相關(guān)液體界面258
16.5三價態(tài)離子在水/空氣界面的結(jié)構(gòu)263
參考文獻267
第17章薄膜晶體結(jié)構(gòu)的表征和測定劉華俊楊平269
17.1布拉維晶胞和點陣參數(shù)的測定270
17.1.1RSV法272
17.1.2六維矢量法(G6空間法)276
17.1.3實驗條件和分辨率280
17.1.4外延薄膜結(jié)構(gòu)實例284
17.1.5討論288
17.2晶粒，孿晶，調(diào)制結(jié)構(gòu)和點陣參數(shù)289
17.2.1晶粒和相界290
17.2.2單斜孿晶在RSM圖上的行為291
17.2.3四方相a疇和c疇的行為298
17.2.4調(diào)制結(jié)構(gòu)302
17.2.5四方相a疇，c疇的模擬和三方相納米孿晶的討論305
17.3氧八面體轉(zhuǎn)動的測定308
17.3.1鈣鈦礦結(jié)構(gòu)308
17.3.2氧八面體轉(zhuǎn)動的Glazer分類309
17.3.3半指數(shù)晶面衍射法310
17.3.4結(jié)構(gòu)分析實例312
17.4COBRA界面結(jié)構(gòu)分析方法313
17.4.1表面衍射與晶體截斷桿314
17.4.2COBRA原理與方法315
17.4.3結(jié)構(gòu)分析實例315
17.5外延薄膜的單晶結(jié)構(gòu)分析315
17.5.1單晶結(jié)構(gòu)分析方法316
17.5.2薄膜分析的困難316
17.5.3實驗方法與數(shù)據(jù)處理317
17.5.4結(jié)構(gòu)分析實例318
17.6結(jié)語319
參考文獻320
第18章鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧八面體畸變的X射線表征吳小山324
18.1鈣鈦礦氧化物的特殊電子結(jié)構(gòu)324
18.2過渡金屬鈣鈦礦氧化物中八面體畸變的X射線表征方法329
18.3擴展X射線吸收精細結(jié)構(gòu)方法338
18.4掠入射反射在界面氧八面體結(jié)構(gòu)畸變中的應用346
18.4.1掠入射反射確定膜厚347
18.4.2X射線漫散射技術(shù)351
18.4.3晶體截斷桿技術(shù)352
18.5高分辨衍射技術(shù)354
18.5.1高分辨衍射354
18.5.2倒易空間X射線散射強度分布圖360
參考文獻366
第19章有機半導體薄膜晶體結(jié)構(gòu)的表征張吉東370
19.1有機半導體簡介370
19.2有機半導體薄膜的受限結(jié)晶371
19.2.1有機半導體材料的結(jié)晶結(jié)構(gòu)371
19.2.2有機半導體材料在薄膜中的受限結(jié)晶372
19.3有機半導體薄膜結(jié)晶結(jié)構(gòu)的X射線衍射表征技術(shù)374
19.3.1常規(guī)X射線衍射技術(shù)375
19.3.2X射線掠入射衍射技術(shù)378
19.4有機半導體薄膜結(jié)晶結(jié)構(gòu)的X射線衍射表征383
19.4.1有機半導體薄膜的三維結(jié)晶結(jié)構(gòu)383
19.4.2歸屬有機半導體薄膜的晶型386
19.4.3有機半導體薄膜的精細結(jié)構(gòu)差別389
19.4.4有機半導體薄膜的結(jié)晶度390
19.4.5有機半導體薄膜的取向表征391
19.4.6有機半導體薄膜結(jié)晶結(jié)構(gòu)演變的實時表征394
參考文獻397
索引399