补充资料：背散射-沟道效应

背散射-沟道效应
back scattering-channeling effect

背散射一沟道效应baek seattering一ehannelingeffeet让一束单能的带电粒子(4He+或‘H+)入射到样品上，利用它与样品表面层原子核的相互作用来分析该薄层的厚度、组分、杂质种类、含量及其分布等的技术。它是一个非常有效的分析手段，具有简单、可靠，能作定量分析而无需定标以及不破坏样品等优点。背散射实验方法自20世纪60年代末建立起来后，已在固体物理、表面物理、材料科学、微电子学等方面得到了广泛应用。 背散射实验所需的仪器设备有:提供单能离子束的加速器，测量样品的靶室，接受粒子的探测器和作信号分析的电子学测量系统。 当具有一定能量的荷电粒子入射到某一样品上时，由于受样品中物质库仑斥力的作用，粒子偏离原来的方向，发生卢瑟福弹性散射。如果散射角大于900，粒子被散射后返回，这种现象称作背散射。入射粒子的能量，对4He+选用2一3 MeV，对’H+选用200一 400keV。能量过高会受核共振的影响，过低则测量的灵敏度和分辨率太低。 当具有一定能量的荷电粒子入射到靶(样品)上与靶核碰撞后，部分能量被靶核吸收。对于重靶核，被吸收的能量少，背散射粒子基本上保持入射时的能量;对于轻靶核，大部分的能量被吸收，背散射粒子的能量很小。因此从背散射粒子的能量可以定出靶核的质量，从而对靶中元素的组成进行分析。用背散射分析杂质的灵敏度约为10‘8/em3。 粒子进入样品后，在入射和出射的行进过程中不断与样品的原子碰撞而损失能量。粒子进入样品越深，能量损失越大。利用出射背散射粒子的能量直接与发生碰撞的深度相联系，便可以测定样品的厚度和深度分布。用背散射测量深度可达几个微米，其分辨率在儿千埃的深度范围内为60一200人。 背散射产额即背散射谱的谱高正比于散射中心即靶原子的浓度，因此背散射谱可用来测定样品的杂质含量和组分。此外，谱高还取决于散射几率。入射粒子和靶原子的原子序数越大，散射几率也越大，所以用重粒子分析重靶有更高的灵敏度。 背散射测量所用离子束的流强约为10 nA。 背散射实验技术的局限性在于分析轻元素，特别是重衬底中的轻元素不灵敏，它不能用来分析化学键，不能测定相的组分和区别不同的晶体结构。此外，背散射不能作横向分析，应用这个方法时都假定样品是横向均匀的。 以上讨论的是粒子随机入射的情况，即入射粒子束不平行于单晶的晶轴或晶面，这样测得的谱称随机谱。

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