用高分辨电子能量损失谱和紫外光电子谱研究多孔硅的电子结构

本文首次使用分辨电子能量损失谱（ＨＲＥＥＬＳ）和紫外光电子能谱（ＵＰＳ）研究新腐蚀的多孔硅样品（ＰＳ）的电子结构．实验结果发现,从ＨＲＥＥＬＳ谱中能量损失阈值测得的多孔硅的能隙最可几值移到２．９ｅＶ左右,与文献报道的光激发谱（ＰＬＥ）的结果相近．ＵＰＳ结果发现多孔硅费米能级到价带顶的距离不同于单晶硅,结合ＨＲＥＥＬＳ和ＵＰＳ结果可以初步得出多孔硅与硅界面的能带排列．     

电子能量损失谱低能谱区的分析和应用

本文讨论电子能量损失谱低能谱区的分析及其在研究固体材料电子结构方面的应用。作为实例,给出了Bi_2Sr_2CaCu_2O_8高温超导体的体等离子色散试验结果和YBa_2Cu_3O_(7-x)高温超导体的电子能量损失谱低能谱区的计算机拟合分析试验结果。     

各向异性材料的电子能量损失谱‘幻角’分析

电子能量损失谱(Electron Energy Loss Spectroscopy)在测量材料的电子结构及其电子空间分布方面有很广泛的应用.由于原子的各向异性排列,或是内(外)部电、磁场的作用,许多重要材料的电子结构及其能级之间的电子跃迁会显示出明显的方向性,如石墨、纳米碳管和磁化的铁磁材料等.近来,纳米材料和纳米器件的发展,使得检测纳米尺度的各向异性材料的电子结构成为当务之急.由于电子束斑尺寸可达纳米量级,EELS在这个方面体现了其独特优势,但是在一般情况下,各向异性材料的EELS谱会随样品取向而变化,这给定量分析带来了困难.     

电子能量损失谱研究GaN的极性

ＧａＮ材料可以发蓝光 ,具有非常重要的实际应用价值。ＧａＮ的结构分析中 ,确定各种畴的极性是非常重要的。在过去的研究中 ,对于ＧａＮ这类非中心对称极性晶体 ,主要利用会聚束电子衍射的方法来测定极性[1] 。最近 ,Ｎ .Ｊｉａｎｇ等人利用通道效应对Ｘ 射线能量色散谱 (ＥＤＳ)强度的影响测定ＧａＮ的极性[2 ] 。但利用电子能量损失谱的方法研究晶体的极性目前尚不多见。入射电子在ＧａＮ晶体中传播时 ,由于布洛赫波的相干效应 ,使得Ｎ原子对入射电子的非弹性散射强度在ｇ =0 0 0 2双束条件和ｇ =0 0 0 2双束条件下并不相同。通过比较这…     

钢铁材料晶界结合和冲击断裂特征的电子能量损失谱研究

本文采用电子能量损失谱(EELS)研究了不同商用钢铁材料的晶界,计算了晶界处和晶粒内铁原子的3d电子占据态密度,并将其和晶界性质以及材料的宏观断裂性能相联系.结果表明,当样品晶界处铁的3d电子占据态密度高于晶粒内时,晶界结合强度低于晶内,晶界表现出脆性,材料的冲击断裂方式主要为脆性的沿晶断裂;反之,如果样品晶界处铁的3d电子占据态密度低于晶粒内时,晶界结合强度高于晶内,晶界表现出韧性,材料的冲击断裂方式主要为脆性的穿晶断裂.还发现元素在晶界的偏析对晶界结合强度影响很大.     

利用电子能量损失研究相对论量子力学理论

电子能量损失谱是近年来在分析电子显微学中最有发展前途的先进材料表征手段，它的物理基础是已有百年历史，发展非常成熟的量子力学和相对论量子力学理论。但早期量子力学的研究对象是原子，原子核等具有高度对称性的物理体系，许多公式、定律在低对称性体系中的适用性并没有可靠的实验验证。在晶体中，原子的对称性在晶体场的影响下会降低，故对晶体进行电子能量损失研究对我们检测量子力学的基本推断很有帮助。我们的实验结果在绝大多数情况下与理论预测相符，但我们最近发现对应内壳层电子激发的高能电子能量损失的散射角度分布与1956年的Fano的电子能量损失理论有别。     

电子能量损失谱微栅样品分析

对微栅样品上的碳元素及化合物进行了电子能量损失谱分析,得到了较为满意的结果。     

幻角和线性二向色性电子能量损失谱技术

很多重要的材料具有各向异性的电子结构。由于低对称性的空态电子结构的存在，它们的电子能量损失谱对样品的取向敏感，其敏感程度受到其他实验条件(如电子束的会聚角和散射电子的接收角)的调控。通过研究电子能量损失谱对方向的依赖性以及受实验条件影响的机制，可以通过合理的     

新型功能化合物的晶体结构和电子能量损失谱研究

本文深入研究了六方层状结构钴氧化物中的层间阳离子排列,电荷/轨道序和金属超导体NbB2中的电子能量损失谱,阐述了现代透射电子显微镜(TEM)技术和电子能量损失谱在功能化合物研究领域的应用.基于MxCoO2(M=Na,Sr或Ca)化合物的TEM结构分析,总结给出了反映这种层状结构化合物中阳离子含量和结构特性关联的相图.以Na0.5CoO2材料作为研究主体,系统分析了材料结构随温度的变化,并对Na离子有序和结构相变进行了深入探讨.在100 K到20 K温度区间观测到了两个超结构相,其基本特性可以用电荷/轨道有序模型很好地解释.NbB2是典型的层状超导体,电子能量损失谱表现出很强的各向异性.结合第一性原理计算对其电子结构和电子能量损失谱的特性进行了仔细分析,获得了费米能级附近B的2p轨道未占据态信息.在这些实验和理论结果的基础上,系统分析了六方层状钴氧化物中结构相变和物理性能的关联,并对NbB2和MgB2超导材料电子结构区别进行了讨论.     

多元统计分析方法在各向异性材料电子能量损失谱中的应用

电子结构可以通过电子能量损失谱（EEIS）的近边精细结构（Near Edge Structure）来测量。在各向异性材料中，不同的选择则决定了具有不同对称性的电子跃迁过程在改变谱接收条件时可能处于不同程度的激发状态，从而造成精细结构上的差异。如何从这些差异分析中得到与其相关的电子结构的对称性？这个问题的解决对于各向异性材料的电子结构及其相关性能的研究是非常重要的。本文提出通过多元统计分析方法（Multivariate Statistical Analysis）处理系列实验谱线，从而确定电子结构的对称性信息。     

钴硅化合物的理论电子能量损失谱

本文采用扩展平面波加局域轨道方法和广义梯度近似对钴硅系中Co2Si，CoSi和CoSi：三种不同硅化物的电子结构以及电子能量损失近边结构（ELNEs）进行了理论计算。结果表明计算得到的硅化物中Co的ELNES很好反映了Co在费米能级以上d的未占据态密度分布，其中Co2Si和CoSi2具有金属性质；而CoSi呈现出半金属性质。计算还表明电子能量损失谱仪应具有足够高的能量分辨率（0．2ev），电子能量损失近边结构才能正确反映出钴硅化合物的电子结构特征。     

Interface electronic structure between organic semiconductor film and electrode metal probed by photoelectron yield spectroscopy

We present an investigation of the interface between organic semiconductor films and metal substrates (organic/metal interface) using photoelectron yield spectroscopy (PYS) as the probing technique. PYS studies were conducted on the pentacene/Au, copper phthalocyanine (CuPc)/Au, and perfluorinated zinc phthalocyanine (F₁₆ZnPc)/Au, and the results were compared with literature results obtained using conventional ultraviolet photoemission spectroscopy (UPS). PYS is advantageous for probing the electronic structure of the organic/metal interface because of the relatively long mean free path of photoexcited electrons with very low kinetic energy in PYS, which enables the detection of the photoelectrons from the metal substrate buried deep in the organic film. We demonstrate herein that the use of PYS reduces the significance of the final state effect of the electronic density surrounding the photohole at the organic molecule generated after the photoemission; this effect is known as the electric polarization effect. Although this effect has a significant influence on the results obtained using conventional UPS, the reduced influence of the final state effect in PYS makes it possible to construct an energy level diagram at the organic/metal interface with greater accuracy than can be achieved with UPS. In addition, a novel mechanism of the photoelectron detection for PYS enables us to apply PYS to very thick organic films, and therefore, PYS provides a reliable value of ionization energy for organic films without the influence of the substrate.Because the interface electronic structure has a significant influence on the carrier injection properties of organic devices, the increased reliability of the information obtained by PYS will render it very useful for the improvement of device performance as well for understanding their operation principles.     

碳纳米管团聚结构的电镜研究

纳米聚团床催化裂解法制得的碳纳米管均以团聚体形式存在，本文利用电子显微镜观察了两种碳纳米管团聚体的团聚结构，分散形态及微观结构，研究表明，纳米聚团床催化裂解法制备的碳纳米管具有多级团聚结构，范德华力及缠绕作用共同造成了多级团聚体的形成，细长的碳纳米管分散困难，易絮凝；短小弯曲的碳纳米管易于分散。     

Quantitative electron energy loss spectroscopy of Si nanoclusters embedded in SiOx

We have used a methodology, based on electron energy loss spectroscopy combined with energy filtered images, which allows us to quantify the clustered silicon concentration in annealed sub-stoichiometric silicon oxide layers (SiO_x). This information was coupled to the chemical silicon and oxygen concentrations determined from Rutherford backscattering analyses. The silicon agglomeration kinetics was investigated as a function of the gas flows used during the plasma enhanced chemical vapor deposition process. Although the clustered Si concentration and the average cluster radius do not follow a well defined dependence on Si, O, or N concentration, separately, the ratio between the former parameter and the silicon excess concentration decreases monotonically as a function of the nitrogen concentration approaching a saturation value equal to 0.2 for nitrogen concentrations above 10 at.%.     

利用低失能近轴背散射电子的扫描电镜

扫描电子显微镜问世以来,各国科学家进行了大量的研究工作以提高其性能,如光源、光学系统的优化和新型探测器的研究等改善了电镜的性能[1-2]。利用背反射电子信号进行样品表面的元素成分分析时,因受表面形貌起伏的影响,其信号强度与平均原子序数的对应关系有可能遭到破坏。利用多个探测器及改变各探测器的相对位置并对所获得的信号进行适当的处理可以抑制形貌起伏的不利影响,另外改用Robinson型探测器也可起到类似的作用。图1给出一种几乎适用于任意表面成分分布分析的新型扫描电子显微镜的工作原理示意图。场发射电子枪的阴极由ZrO尖端构…     

氮掺杂对4H—SiC电子结构的影响

采用广义梯度近似的密度泛函理论方法计算了4H—SiC的本征态的电子结构以及4H—SiC材料N掺杂后的电子结构,计算结果表明：与本征态相比,N掺杂后的4H—SiC的导带与价带均向低能端移动,导带移动幅度大于价带,使得掺杂后的禁带宽度小于本征态的禁带宽度：导带底进入N的2s态和2p态,但它们所占比重小,掺杂浓度变化对导带底...     

并行电子能量损失谱仪中多重四极透镜系统物方视场的模拟

通过对三重四极透镜成像系统的渐晕模拟,研究了并行电子能量损失谱仪中物方视场、漂移管径以及与电荷耦合探测器（CCD）幅面尺寸的对应关系,并由它们间的相互关系确定了与CCD幅面二维探测器尺寸相匹配的漂移管径。     

Study of electron capture by quantum dots using deep-level transient spectroscopy

The electron emission from and capture by quantum dots in InGaAs/GaAs p-n heterostructures were studied using deep-level transient spectroscopy in relation to the conditions of isochronous annealing with a switched-on or-off bias voltage (U _ra<0 or U _ra=0). The results indicate that, as a result of annealing with U _ra<0, a dipole that consists of charge carriers localized in the quantum dots and the ionized lattice defects is formed. The electrostatic potential of this dipole reduces the barrier for the electron emission from and capture by a quantum dot. If the annealing is performed at U _ra=0, no dipole is formed and the band offset is controlled by the conditions of heteroboundary formation during the structure growth. The dependence of the barrier height on the filling-pulse duration was also observed; this dependence is related to the manifestation of the Coulomb blockade for the electron capture by the ground and excited states of a quantum dot. The structures with quantum dots studied were grown by gaseous-phase epitaxy from metal-organic compounds using self-organization effects.