Reflection high-energy electron diffraction (original) (raw)

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Reflection high-energy electron diffraction (RHEED) is a technique used to characterize the surface of crystalline materials. RHEED systems gather information only from the surface layer of the sample, which distinguishes RHEED from other materials characterization methods that also rely on diffraction of high-energy electrons. Transmission electron microscopy, another common electron diffraction method samples the bulk of the sample due to the geometry of the system. Low-energy electron diffraction (LEED) is also surface sensitive, but LEED achieves surface sensitivity through the use of low energy electrons.

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dbo:abstract RHEED (englisch reflection high-energy electron diffraction, deutsch ‚Beugung hochenergetischer Elektronen bei Reflexion‘) ist ein physikalisches Verfahren zur Analyse von glatten Materialoberflächen mit Hilfe der Elektronenbeugung. Die Elektronen haben hierbei eine Energie im Kiloelektronenvolt-Bereich (meist ca. 10–50 keV). Der Winkel zwischen Oberfläche und Elektronenstrahl ist sehr klein (typischerweise etwa 2°), so dass die Elektronen an der Oberfläche reflektiert werden. Die reflektierten Elektronen treffen auf einen Leuchtschirm, wo das Beugungsmuster sichtbar wird. Aus dem Beugungsmuster können der Typ des Kristallgitters und die Gitterparameter bestimmt werden. Da Elektronen durch Luft sehr schnell abgebremst werden, wird dieses Verfahren im Ultrahochvakuum betrieben. Der Vorteil des RHEED-Verfahrens gegenüber dem LEED-Verfahren besteht darin, dass entlang der Oberflächennormalen keine Apparaturen im Weg sind, so dass das Wachstum dünner Schichten auf Oberflächen bei der Molekularstrahlepitaxie beobachtet werden kann. Dies ist die Hauptanwendung von RHEED. Aus dem Verlauf der Intensität der Beugungsreflexe (bei der Molekularstrahlepitaxie als Funktion der Zeit) und aus ihrer Schärfe kann darauf geschlossen werden, wie das Schichtwachstum erfolgt (englisch growth mode). Wenn auf einem atomar glatten Substrat lagenweises Wachstum erfolgt, erreichen die Beugungsreflexe maximale Intensität und Schärfe, sobald die jeweils letzte Atomlage komplett ist. Damit können auch die einzelnen aufgebrachten Atomlagen abgezählt werden. (de) Reflection high-energy electron diffraction (RHEED) is a technique used to characterize the surface of crystalline materials. RHEED systems gather information only from the surface layer of the sample, which distinguishes RHEED from other materials characterization methods that also rely on diffraction of high-energy electrons. Transmission electron microscopy, another common electron diffraction method samples the bulk of the sample due to the geometry of the system. Low-energy electron diffraction (LEED) is also surface sensitive, but LEED achieves surface sensitivity through the use of low energy electrons. (en) La diffraction des électrons de haute énergie en incidence rasante (reflection high energy electron diffraction en anglais ou RHEED) est une technique expérimentale permettant de déterminer la structure cristalline de la surface et de contrôler in situ l’évolution d’une surface durant la croissance. (fr) 反射高速電子回折（はんしゃこうそくでんしかいせつ）（Reflection High Energy Electron Diffraction、RHEED（あーるひーど））とは電子回折法の一種であり、物質の表面状態を調べる技術の一つである。 (ja) Дифракция быстрых электронов, сокр. ДБЭ (англ. reflection high-energy electron diffraction, сокр. RHEED) — метод исследования структуры поверхности твёрдых тел, основанный на анализе картин дифракции электронов с энергией 5-100 кэВ, упруго рассеянных от исследуемой поверхности под скользящими углами. (ru)
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