核分析課程設(shè)計

1、用溝道效應(yīng)定位晶體用溝道效應(yīng)定位晶體SiSi中雜質(zhì)原子中雜質(zhì)原子技術(shù)原理：技術(shù)原理：溝道技術(shù)是利用帶電粒子與單晶體的相互作用研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的一種分析技術(shù)。在單晶休中，原子是有規(guī)則地排列的，晶格原子構(gòu)成一系列的晶軸和晶面。帶電粒子入射到單晶體上時，相互作用情況與入射到無定形樣品時會很不一樣。當沿著單晶體的一定方向入射時，出現(xiàn)新的物理現(xiàn)象，離子約運動受到晶軸或晶面原子勢的控制。當一束準直的正離子入射到單晶體靶上時，離子與靶原子之間相互作用

2、幾率，與離子的入射方向和單晶體晶軸或晶面間的相對取向有關(guān)。帶電粒子與單晶體中的原子相互作用的這種強烈的方向效應(yīng)就是溝道效應(yīng)。用溝道效應(yīng)進行雜質(zhì)原子定位研究的基本原理是用溝道效應(yīng)進行雜質(zhì)原子定位研究的基本原理是:間隙原子和替位原子與離子束碰撞的幾率在晶體不同取向時，有著不同的依賴關(guān)系，在不同晶軸方向進行測量，就可以定出其位置。下圖是Si(110)面的原子排列圖。圖中用符號○表示基體晶格原子，分別用符號●、、▲表示處于間隙位、替位、四面體中

3、間位置的某種雜質(zhì)原子。由圖可以清楚看出，處于替位的雜質(zhì)原子，入射束按或定向入射，都不能與之發(fā)生背散射等近距作用，只有在偏離晶軸方向入射時才會發(fā)生。對于處于間隙位的雜質(zhì)原子，無論從什么方向入射，都能與之發(fā)生近距作用，沒有方向性。處于四面體中間位置的雜質(zhì)原子，分析束從、的方向入射時不能發(fā)現(xiàn)它，從方向入射時可以發(fā)現(xiàn)它。從不同晶軸方向的測量，可以定量計算出雜質(zhì)原子的替位率。入射離子束經(jīng)準直后打到單晶樣品上。晶體安裝在一個可以調(diào)整角度的定角器上。

4、1、薄樣品采用透射幾何裝置在前向用探測器記錄粒子。當入射束與晶軸(或晶面)方向一致時，產(chǎn)生溝道效應(yīng)，透過的粒子數(shù)最多，在徑跡探測器上得到星狀圖象，當用半導體位置靈敏探測器來記錄粒子時，應(yīng)采用很小的準直孔(0.1mm)使入射束強度盡量弱，以免探測器受損。2、厚樣品采用散射幾何裝置在后向角度探測粒子。這些粒子可以是彈性散射粒子，也可以是核反應(yīng)產(chǎn)生的各和粒子，以及入射束激發(fā)的X射線等。通常是測背散射粒子產(chǎn)額隨入射束與晶軸(或晶面)夾角的變化。

5、晶軸定向手續(xù)：晶軸定向手續(xù)：已知晶軸方向的單晶樣品裝在定角器上后，需調(diào)節(jié)定角器角度才能確定晶軸的方位使晶軸方向與入射束方向完全一致，這種調(diào)節(jié)步驟稱為定向。1、單晶樣品準備沿某一晶面方向從晶柱上切割下一塊一定厚度的單晶樣品。樣品的晶軸方向與樣品切面的法線間夾角一般在幾度范圍內(nèi)，切割得好，可控制在零點幾度。然后對樣品拋光、退火處理，裝在定角器上。2、隨機譜測量對于單晶靶的隨機譜測量，總是將晶體傾斜一個角度，使主晶軸不與入射束對準。為了防止高

6、密勒指數(shù)晶面的面溝道效應(yīng)出現(xiàn)，應(yīng)連續(xù)轉(zhuǎn)動晶休(改變方位角)，轉(zhuǎn)動速度視各種定角器結(jié)構(gòu)而定。在測量隨機譜的時間內(nèi)，應(yīng)盡量使樣品多轉(zhuǎn)幾圈，這樣可把而溝道效應(yīng)平均掉。3.定向手續(xù)在做溝道實驗時，首先要確定裝在定角器上的單晶樣品的晶軸方向，然后才能使晶軸與入射束方向一致。由于晶體的晶軸是由幾組晶面相交而成，所以當入射束對準這些晶面時，會發(fā)生面溝道效應(yīng)。測量這些面溝道dip曲線，就可以確定晶軸方向。軸溝道軸溝道dipdip曲線和定向譜測量曲線和定