Ag、Au-Si結構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可調的特點得以廣泛應用于表面、界面、薄膜、納米結構和磁性材料等多個研究領域(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)，并在第四章對未來的工作方向提出一些設想。
　　 X射線與固體相互作用激發(fā)出各個殼層的電子，同時產(chǎn)生空穴，進而產(chǎn)生俄歇電子、X射線熒光。由

2、于光電子和俄歇電子散射，并在級聯(lián)過程中產(chǎn)生大量的二次電子。對于光電子激發(fā)，我們采用光電離截面進行描述。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，我們引入實體結構幾何法構建復雜表面以及用射線追蹤法處理電子與表面幾

3、何結構相交問題。對于構建的實體結構可以填充真空、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、不同能量對成像的影響；模擬了在相同入射條件下，不同結構、不同元素、不同尺寸的納米結構的成像結果。成像包括TEY和PEY兩種模式。從結果可以看出：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會增加，從而使成像亮度提高。對于球體，頂部