1、低能电子能谱 (LEED) Low Energy Electron DiffractionLEED 引言v1921年 Davisson 和 Germer就研究了电子束在单晶表面的散射现象。并发现了电子的散射不是各向同性的。v30年代后，人们开始了低能电子衍射方面的研究。v50年代，随着超高真空技术的发展，人们识别到获得清洁表面对观察低能电子衍射图象的重要性，用 LEED研究了 Ti, Ge, Si, Ni, SiC等的表面原子排列，并开始研究气体在单晶表面的吸附现象。LEED 引言v从七十年代开始，开展了 LEED 强度特性的理论研究，并结合计算机模拟计算，对表面结构进行研究。 目前，人们已对
2、一百多种表面结构进行了研究，得到许多表面吸附结构方面的新知识。LEED 低能电子衍射 v入射电子的能量通常为 20 500 eV，对应的波长为 0.30.05 nm。 低能电子衍射装置的原理示意图 LEED 低能电子衍射LEED 低能电子衍射v晶体中的原子对能量在 0500 eV范围内的电子有很大的散射截面，入射电子在经受弹性或非弹性散射之前是不能进入晶体很深的。因此，背散射电子中绝大部分是被表面或近表面的原子散射回来的，这就使低能电子衍射成为研究表面结构的一个理想的手段。LEED 低能电子衍射v正是由于晶体原子对低能电子散射的截面很大，使得电子在离开晶体前经受多次散射的几率很大，这种现象称为
3、多重散射。v由于多重散射的存在，使低能电子衍射结果的分析变得极为复杂。至今，还不能唯一地根据低能电子衍射数据决定晶体表面原子的排列，这方面的研究仍在继续进行之中。LEED 低能电子衍射一维衍射栅产生的散射圆锥 LEED 低能电子衍射由于表面原子的散射截面很大，起散射作用的主要是表面第一层原子，作为近似，可按二维散射考虑。对于一维原子链，则相邻原子间的光程差等于波长的整数倍时，散射波发生衍射。对于垂直入射的电子，则衍射条件为：acosh = h， h=0, 1, 2, 表明衍射方向处在与轴线成 h的圆锥面上。 LEED 低能电子衍射如果荧光屏位于电子枪的同一方，且是以衍射栅为球心的一个球面，则衍射圆锥和荧光屏的交线是一组直线，间距为 r/a， r是荧光屏的半径。
