弹性波峰电子能谱术之准弹性散射能量损失.PDF

行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告 彈性波峰電子能譜術之準彈性散射能量損失 計畫類別： 個別型計畫 計畫編號： NSC91-2215-E-009-065- 執行期間： 91 年08月 01日至 92 年07月 31日 執行單位：國立交通大學電子工程學系 計畫主持人： 桂正楣 計畫參與人員： 黎裕群 報告類型： 精簡報告 處理方式： 本計畫可公開查詢 中 華 民 國 92 年9月 26日 彈性波峰電子能譜術之準彈性散射能量損失 Quasi-elastic Scattering Energy Losses in Elastic Peak Electron Spectroscopy 計劃編號：NSC 91-2215-E-009-065 執行期間：91/08/01-92/07/31 主持人：桂正楣 交通大學電子工程系教授 一、中文摘要：（關鍵詞：準彈性散射，反衝效應，彈性波峰，非彈 性自由行徑，表面激發參數） 本計劃探討了電子入射固體作準彈性散射時，反衝效應對電子能量損失的影 響。針對金及矽兩種材料，我們利用了蒙地卡羅法，去模擬準彈性反射的電子能 量分佈以及其所顯現的反衝偏移和分佈寬度加寬。 在模擬運算中，我們採用含相對論之彈性作用截面、與作用位置有關之非彈 性平均自由行徑、表面激發參數、以及由拉賽福散射所致之反衝能量損失。根 據蒙地卡羅法之演算過程 ，我們並針對準彈性反射電子中的一次散射情況，提出了一個半解析模式。另 外，由於固體所處環境溫度會使原子產生熱擾動，此熱效應亦會增加電子能量 損失，而加大了反衝偏移及分佈寬度程度。在沒有原子熱擾動的理想狀況下， 我們的模式充分地適用在描述準彈性反射的電子能量分佈。 英文摘要：（keywords ：Quasi-elastic scattering, Recoil effect, Inelastic mean free path, Surface excitation parameter ） The energy distribution of electrons quasi-elastically backscattered from solids has been investigated. Monte Carlo (MC) simulations were performed for the study of the recoil energy shift and the broadening of this distribution for backscattered electrons from Si and Au. In these simulations, electron interaction cross sections were obtained from calculations based on the dielectric response theory for inelastic interactions and elastic interactions. The Rutherford-type recoil energy was included in the MC simulations by either considering or neglecting the thermal effect of atomic vibrations. Such an effect was applied using the single scattering model. The intensity of electrons quasi-elastically backscattered from Si and Au was simulated for incident electrons of an energy distribution. The adjustment for