固体中能量电子的输运 计算机仿真及其在材料分析和表征中的应用【2025|PDF下载-Epub版本|mobi电子书|kindle百度云盘下载】

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第1章 电子在固体中的输运1

1.1 电子束与固体的相互作用1

1.2 电子能量损失峰3

1.3 俄歇电子峰4

1.4 二次电子峰4

1.5 材料的表征5

1.6 小结5

参考文献6

第2章 散射截面：基本原理8

2.1 散射截面和散射概率9

2.2 阻止本领和非弹性散射平均自由程10

2.3 射程11

2.4 能量歧离11

2.5 小结12

参考文献12

第3章 散射机制13

3.1 弹性散射13

3.1.1 Mott散射截面与屏蔽卢瑟福散射截面14

3.2 准弹性散射19

3.2.1 电子-声子相互作用19

3.3 非弹性散射19

3.3.1 阻止本领：Bethe-Bloch公式20

3.3.2 阻止本领：半经验公式20

3.3.3 介电理论21

3.3.4 Drude函数之和26

3.3.5 极化子效应29

3.4 非弹性散射平均自由程30

3.5 界面现象31

3.6 小结34

参考文献34

第4章 随机数36

4.1 伪随机数的产生36

4.2 伪随机数发生器的测试37

4.3 基于给定概率密度的伪随机数分布37

4.4 区间[a，b]内均匀分布的伪随机数37

4.5 基于泊松概率密度的伪随机数分布38

4.6 基于高斯概率密度的伪随机数分布38

4.7 小结39

参考文献39

第5章 蒙特卡罗策略40

5.1 连续慢化近似40

5.1.1 步长41

5.1.2 沉积层与衬底的界面41

5.1.3 散射极角41

5.1.4 上一次偏转后电子的方向42

5.1.5 能量损失42

5.1.6 轨迹的结束和轨迹的数目43

5.2 能量歧离策略43

5.2.1 步长43

5.2.2 弹性和非弹性散射44

5.2.3 电子-电子散射：散射角45

5.2.4 电子-声子散射：散射角46

5.2.5 上一次偏转后电子的方向46

5.2.6 透射系数46

5.2.7 与表面距离相关的非弹性散射48

5.2.8 轨迹的结束和轨迹的数目50

5.3 小结50

参考文献50

第6章 背散射系数52

6.1 固体靶材的背散射电子52

6.1.1 采用介电理论（Ashley阻止本领）计算碳和铝的背散射系数53

6.1.2 采用介电理论（Tanuma等阻止本领）计算硅、铜和金的背散射系数53

6.2 半无限衬底上单沉积层的背散射电子55

6.2.1 碳沉积层（Ashley阻止本领）55

6.2.2 金沉积层（Kanaya和Okayama阻止本领）56

6.3 半无限衬底上双沉积层的背散射电子58

6.4 电子与正电子背散射系数和深度分布的比较62

6.5 小结63

参考文献64

第7章 二次电子发射系数65

7.1 二次电子发射65

7.2 研究二次电子发射的蒙特卡罗方法66

7.3 研究二次电子的特定蒙特卡罗方法66

7.3.1 连续慢化近似（CSDA）66

7.3.2 能量歧离（ES）67

7.4 二次电子发射系数：PMMA和Al2 O368

7.4.1 二次电子发射系数和能量的函数关系68

7.4.2 ES策略与实验的比较68

7.4.3 CSDA与ES策略的比较69

7.4.4 CSDA策略与实验的比较70

7.4.5 CPU时间72

7.5 小结73

参考文献73

第8章 二次电子能量分布75

8.1 能谱的蒙特卡罗模拟75

8.2 等离激元损失和电子能量损失谱77

8.2.1 石墨的等离激元损失77

8.2.2 SiO2的等离激元损失78

8.3 俄歇电子的能量损失79

8.4 电子能谱的弹性峰80

8.5 二次电子能谱81

8.5.1 二次电子的初始极角及方位角81

8.5.2 理论和实验数据的比较82

8.6 小结85

参考文献85

第9章 应用87

9.1 临界尺度SEM的线宽测量87

9.1.1 CD SEM中的纳米测量和线宽测量87

9.1.2 横向和深度分布88

9.1.3 以入射角为函数的二次电子发射系数88

9.1.4 硅平台的线扫描89

9.1.5 硅衬底上PMMA线的线扫描90

9.2 在能量选择扫描电子显微镜中的应用90

9.2.1 掺杂衬度90

9.2.2 能量选择扫描电子显微镜91

9.3 小结92

参考文献92

第10章 附录A：Mott理论94

10.1 相对论分波展开法94

10.2 Mott截面的解析近似96

10.3 原子势96

10.4 电子交换97

10.5 固态效应97

10.6 正电子微分弹性散射截面97

10.7 小结98

参考文献98

第11章 附录B：Frohlich理论99

11.1 晶格场中的电子：哈密顿互作用99

11.2 电子-声子散射截面101

11.3 小结106

参考文献106

第12章 附录C：Ritchie理论107

12.1 能量损失和介电函数107

12.2 均匀各向同性固体109

12.3 小结110

参考文献111

第13章 附录D：Chen、Kwei和Li等人的理论112

13.1 出射和人射电子112

13.2 非弹性散射的概率112

13.3 小结114

参考文献114

索引115