晶体薄膜的衍衬

第 14章 晶体薄膜的衍衬 成像分析 一次 相 二次 相 三次 相 一次 相 M23C6相 二次 相 GH710和 GH720Li合金的典型组织 Inconel 740 合金中的 相 和 晶内魏氏组织 相 主要内容 衍衬成像原理 消光距离 衍衬运动学简介 晶体缺陷分析 明场像 ： 物镜光阑挡住衍 射束成像 暗场像 ： 物镜光阑挡住透 射束成像 14.1 衍衬成像原理 h k l h k l B II I I 0 I 0hkl 0 而 h k l h k l A II I I 对于 B晶粒： 对于 A晶粒，由于位向不同： 假设： 1） B晶粒的某 (hkl)晶面与入射方向恰好成精确布拉格 角 ；或满足 “ 双光束条件 ” ； 2） A晶粒与内所有晶面均不满足 布拉格条件，于是 物镜光阑 明场像：用物镜光阑挡住 B晶粒衍射束 . 图象衬度为： h k lB A III II 0 0 中心暗场像：用物镜光阑挡住 B晶粒透射束 . 图象衬度为： h k lB A II I 0 14.2 消光距离（了解） 从动力学的角度考虑透 射波和衍射波之间的相 互作用。 反映了衍射波随样品深 度的变化规律。 定义：透射波和衍射波 强度在晶体深度方向上 发生周期性震荡。震荡 的深度周期定义为 消光 距离 。 14.3 衍衬运动学简介 （从衍衬运动学的角度了解衍衬图象的形成原因） 利用衍衬运动学原理可以计算各像点的衍射强度 ,定性解 释透射电镜衍衬图象的形成原因 . 基本内容 : 1)基本假设 2)理想晶体的衍射强度 3)理想晶体衍衬运动学方程的应用 1)基本假设 不考虑衍射束和入射束之间的相互作用 ; 不考虑电子束穿过晶体时的多次反射和吸收 A)双光束 近似 B)柱体 近似 2)理想晶体的衍射强度 22 2 2 2 2 2 2 2 2 )( )( g g g e f f g e f f g g g s tsS i n s tsS i n 理想晶体的衍射强度随样品的 厚度 t及衍射面与精 确布拉格位向之间的 偏离矢量 s而变化 . 3)理想晶体衍衬运动学方程的应用 A) 等厚条纹 (偏离矢量 S恒定） B) 等倾条纹（样品厚度 t恒定） 4) 晶体缺陷的衍衬成像特征 与理想晶体相比，缺陷矢量 R引入附 加位相角 ，从而造成不同晶柱对应 的衍射强度不同，可以反映晶体缺陷 引起的衬度。 A）层错 倾斜于薄膜样品表面的层错（与等厚条纹类似） ： B）位错 C) 第二相粒子 D) 孪晶