WikiDer > Дифракционная топография

Дифракционная топография (короткая: "топография") это квантовый луч техника визуализации на основе Брэгговская дифракция.Дифракционные топографические изображения («топографии») регистрируют профиль интенсивности пучка Рентгеновские лучи (или, иногда, нейтроны) дифрагированный на кристаллТаким образом, топография представляет собой двумерное пространственное отображение интенсивности отраженных рентгеновских лучей, то есть пространственную тонкую структуру Лауэ отражениеЭто отображение интенсивности отражает распределение рассеивающей способности внутри кристалла; Таким образом, топографии выявляют неровности в неидеальной кристаллической решетке. Рентгеновская дифракционная топография является одним из вариантов рентгеновской визуализации, в котором используется дифракционный контраст, а не абсорбционный контраст, который обычно используется в рентгенографии и компьютерной томографии (КТ). Топография используется в меньшей степени с нейтроны и другие квантовые лучи. в электронный микроскоп сообщества, такая техника называется темнопольное изображение или дифракционно-контрастное изображение.

Топография используется для мониторинга качества кристаллов и визуализации дефектов во многих различных кристаллических материалах. Это оказалось полезным, например, при разработке новых методов выращивания кристаллов для мониторинга роста и достигнутого качества кристаллов, а также для многократной оптимизации условий роста. Во многих случаях топография может применяться без подготовки или иного повреждения образца; поэтому это один из вариантов неразрушающий контроль.

История

После открытия рентгеновских лучей Вильгельм Рентген в 1895 г. и принципов дифракции рентгеновских лучей Лауэ и Брэгг семье, потребовалось несколько десятилетий для получения преимуществ дифракции визуализация быть полностью признанным, и должны быть разработаны первые полезные экспериментальные методы. Первые систематические отчеты о методах лабораторной топографии датируются началом 1940-х годов. В 1950-х и 1960-х годах топографические исследования сыграли роль в обнаружении природы дефектов и улучшении рост кристаллов методы для Германий и позже) Кремний как материалы для полупроводник микроэлектроника.

Для более подробного описания исторического развития топографии см. J.F. Kelly - «Краткая история рентгеновской дифракционной топографии».^[1]

Примерно с 1970-х годов топография извлекла выгоду из появления синхротронных источников рентгеновского излучения, которые обеспечивали значительно более интенсивные рентгеновские лучи, позволяя достичь более короткого времени экспозиции, лучшего контраста, более высокого пространственного разрешения и исследовать меньшие образцы или быстро меняющиеся явления. .

Первоначальные применения топографии были в основном в области металлургии, контролируя рост лучших кристаллов различных металлов. Позже топография была распространена на полупроводники и в целом на материалы для микроэлектроники. Смежной областью являются исследования материалов и устройств для рентгеновской оптики, таких как кристаллы-монохроматоры из кремния, германия или алмаза, которые необходимо проверить на наличие дефектов перед использованием. Распространение топографии на органические кристаллы появилось несколько позже. Сегодня топография применяется не только к объемным кристаллам любого типа, включая полупроводниковые пластины, но также к тонким слоям, целым электронным устройствам, а также к органическим материалам, таким как кристаллы белков и другие. .

Основной принцип топографии

Основной принцип работы дифракционной топографии заключается в следующем: падающий пространственно-протяженный пучок (в основном рентгеновских лучей или нейтронов) падает на образец. Луч может быть монохроматическим, то есть состоять из одной длины волны рентгеновских лучей или нейтронов. , или полихроматический, то есть состоящий из смеси длин волн (топография «белого луча»). Более того, падающий луч может быть либо параллельным, состоящим только из «лучей», распространяющихся почти в одном направлении, либо расходящимся / сходящимся, содержащим несколько более сильно различных направлений распространения.

Когда луч попадает на кристаллический образец, Брэгговская дифракция происходит, т.е. падающая волна отражается атомами в определенных плоскостях решетки образца, при условии, что она попадает в эти плоскости справа Угол БрэггаДифракция от образца может происходить либо в геометрии отражения (Дело Брэгга), когда луч входит и выходит через одну и ту же поверхность, или в геометрии пропускания (Дело ЛауэДифракция приводит к возникновению дифрагированного пучка, который покидает образец и распространяется в направлении, отличном от направления падения на угол рассеяния. ${ displaystyle 2 vartheta _ {B}}$.

Поперечное сечение дифрагированного луча может совпадать или не совпадать с поперечным сечением падающего луча. В случае сильно асимметричных отражений размер луча (в плоскости дифракции) значительно расширяется или сжимается, причем расширение происходит, если угол падения намного меньше угла выхода, и наоборот. Независимо от этого расширения луча, отношение размера образца к размеру изображения определяется только выходным углом: видимый поперечный размер элементов образца, параллельных выходной поверхности, уменьшается в масштабе изображения за счет эффекта проекции выходного угла.

Однородный образец (с регулярной кристаллической решеткой) даст однородное распределение интенсивности на топограмме («плоское» изображение). Модуляции интенсивности (топографический контраст) возникают из-за неоднородностей кристаллической решетки, возникающих из-за различных дефектов, таких как

• пустоты и включения в кристалле
• фазовые границы (области различной кристаллографической фазы, политипа, ...)
• дефектные участки, некристаллические (аморфные) участки / включения
• трещины, царапины на поверхности
• дефекты укладки
• вывихи, дислокационные пучки
• границы зерен, доменные стенки
• полосы роста
• точечные дефекты или скопления дефектов
• деформация кристалла
• поля деформации

Во многих случаях дефектов, таких как дислокации, топография напрямую не зависит от самих дефектов (атомная структура ядра дислокации), а преимущественно к полю деформации, окружающему область дефекта.

Теория

Теоретические описания образования контраста в рентгеновской топографии в значительной степени основаны на динамическая теория дифракции. Эта структура полезна при описании многих аспектов формирования топографических изображений: проникновение рентгеновского волнового поля в кристалл, распространение волнового поля внутри кристалла, взаимодействие волнового поля с дефектами кристалла, изменение распространения волнового поля из-за локальных деформаций решетки, дифракция, многократное рассеяние, поглощение.

Поэтому теория часто помогает при интерпретации топографических изображений дефектов кристаллов. Точную природу дефекта часто невозможно вывести непосредственно из наблюдаемого изображения (т.е. «обратный расчет» невозможен). Вместо этого необходимо сделать предположения о структуре дефекта, вывести гипотетическое изображение из предполагаемой структуры («предварительный расчет», основанный на теории) и сравнить с экспериментальным изображением. Если соответствие между ними недостаточно хорошее, допущения необходимо варьировать, пока не будет достигнуто достаточное соответствие. Теоретические расчеты и, в частности, численное моделирование на компьютере, основанное на этой теории, таким образом, являются ценным инструментом для интерпретации топографических изображений.

Контрастные механизмы

Топографическое изображение однородного кристалла с идеально правильной решеткой, освещенного однородным пучком, однородное (без контраста). Контраст возникает, когда возникают искажения решетки (дефекты, наклон кристаллитов, деформация); когда кристалл состоит из нескольких различных материалов или фаз; или когда толщина кристалла изменяется по области изображения.

Контраст структурного фактора

Дифракционная сила кристаллического материала и, следовательно, интенсивность дифрагированного луча изменяется в зависимости от типа и количества атомов внутри кристалла. ячейка. Количественно этот факт выражается структурный фактор. Разные материалы имеют разные структурные факторы и аналогично для разных фаз одного и того же материала (например, для материалов, кристаллизующихся в нескольких разных космические группы). В образцах, состоящих из смеси материалов / фаз в пространственно смежных доменах, геометрия этих доменов может быть определена топографией. Это верно, например, также для двойниковых кристаллов, сегнетоэлектрических доменов и многих других.

Ориентационный контраст

Когда кристалл состоит из кристаллитов с различной ориентацией решетки, возникает топографический контраст: в топографии с плоской волной только выбранные кристаллиты будут находиться в дифрагирующем положении, что дает интенсивность дифрагирования только в некоторых частях изображения. При вращении образца они исчезнут, а другие кристаллиты появятся на новой топограмме как сильно дифрагирующие. В топографии белого луча все разориентированные кристаллиты будут дифрагировать одновременно (каждый на разной длине волны). Однако углы выхода соответствующих дифрагированных лучей будут отличаться, что приведет к перекрыванию областей повышенной интенсивности, а также к теням на изображении, что снова приведет к увеличению контраста.

Хотя в случае наклонных кристаллитов, доменных стенок, границ зерен и т. Д. Ориентационный контраст возникает в макроскопическом масштабе, он также может возникать более локально вокруг дефектов, например из-за искривленных плоскостей решетки вокруг ядра дислокации.

Контраст угасания

Другой тип топографического контраста, контраст затухания, немного сложнее. В то время как два вышеупомянутых варианта объяснимы простыми словами на основе геометрической теории (в основном, закона Брэгга) или кинематической теории дифракции рентгеновских лучей, контраст экстинкции можно понять на основе динамическая теория.

Качественно возникает контраст угасания, например когда толщина образца по сравнению с соответствующей длиной экстинкции (случай Брэгга) или длиной Pendelloesung (случай Лауэ) изменяется по изображению. В этом случае дифрагированные лучи от областей разной толщины, имеющих разную степень ослабления, регистрируются в одном изображении, что приводит к увеличению контраста. Топографисты систематически исследовали этот эффект, изучая клиновидные образцы с линейно изменяющейся толщиной, что позволяет напрямую записывать на одном изображении зависимость дифрагированной интенсивности от толщины образца, как предсказывает динамическая теория.

В дополнение к простым изменениям толщины, контраст экстинкции также возникает, когда части кристалла дифрагируют с различной силой или когда кристалл содержит деформированные (напряженные) области. Определяющая величина для общей теории контраста экстинкции в деформированных кристаллах называется величиной эффективная дезориентация

${ displaystyle Delta vartheta ({ vec {r}}) = { frac {1} {{ vec {h}} cdot cos vartheta _ {B}}} { frac { partial} { partial s _ { vec {h}}}} left [{ vec {h}} cdot { vec {u}} ({ vec {r}}) right]}$

где ${ displaystyle { vec {u}} ({ vec {r}})}$ - векторное поле смещения, а ${ displaystyle { vec {s}} _ {0}}$ и ${ displaystyle { vec {s}} _ {h}}$ - направления падающего и дифрагированного пучков соответственно.

Таким образом, различные виды возмущений «переводятся» в эквивалентные значения разориентации, и формирование контраста можно понимать аналогично ориентационному контрасту. Например, для деформированного при сжатии материала требуется большее Углы Брэгга для дифракции на неизменной длине волны. Чтобы компенсировать это и достичь условий дифракции, образец необходимо повернуть так же, как и в случае наклона решетки.

Упрощенная и более «прозрачная» формула, учитывающая комбинированное влияние наклона и деформации на контраст, выглядит следующим образом:

${ displaystyle Delta vartheta ({ vec {r}}) = - tan vartheta _ {B} { frac { Delta d} {d}} ({ vec {r}}) pm Дельта varphi ({ vec {r}})}$

Видимость дефектов; типы дефектных изображений

Чтобы обсудить видимость дефектов на топографических изображениях в соответствии с теорией, рассмотрим примерный случай одного вывих: Это приведет к контрасту в топографии только в том случае, если плоскости решетки, участвующие в дифракции, каким-либо образом искажены наличием дислокации. Это верно в случае краевая дислокация если вектор рассеяния используемого брэгговского отражения параллельно Вектор гамбургеров дислокации или, по крайней мере, имеет компонент в плоскости, перпендикулярной линии дислокации, но не, если она параллельна линии дислокации. В случае винтовая дислокация, вектор рассеяния должен иметь составляющую вдоль вектора Бюргерса, который теперь параллелен линии дислокации. Как показывает практика, дислокация будет невидима на топографе, если векторное произведение

${ Displaystyle mathbf {g} cdot mathbf {b}}$

равен нулю (более точное правило должно различать винтовые и краевые дислокации, а также принимать направление линии дислокации ${ displaystyle l}$ во внимание - см., например, [1].)

Если дефект виден, часто на топографе появляется не одно, а несколько отчетливых изображений. Теория предсказывает три изображения единичных дефектов: так называемое прямое изображение, кинематическое изображение и промежуточное изображение. (Authier 2003).

Пространственное разрешение; ограничивающие эффекты

Пространственное разрешение, достигаемое на топографических изображениях, может быть ограничено одним или несколькими из трех факторов: разрешением (зернистостью или размером пикселя) детектора, экспериментальной геометрией и собственными дифракционными эффектами.

Во-первых, пространственное разрешение изображения, очевидно, не может быть лучше, чем размер зерна (в случае пленки) или размер пикселя (в случае цифровых детекторов), с помощью которых оно было записано. Это причина, по которой топография требует рентгеновских пленок высокого разрешения или ПЗС-камер с наименьшими размерами пикселей, доступными сегодня. Во-вторых, разрешение можно дополнительно размыть за счет эффекта геометрической проекции. Если одна точка образца представляет собой «отверстие» в маске, которая в противном случае непрозрачна, то источник рентгеновского излучения конечного поперечного размера S отображается через отверстие в конечной области изображения, задаваемой формулой

${ displaystyle Delta x = S cdot { frac {d} {D}} = { frac {S} {D}} cdot d}$

где I - это разброс изображения одной точки выборки в плоскости изображения, D - расстояние от источника до образца, а d - расстояние от образца до изображения. Отношение S / D соответствует углу (в радианах), под которым источник появляется из положения образца (угловой размер источника, эквивалентный расходимости падающего излучения в одной точке образца). Таким образом, достижимое разрешение является наилучшим для небольших источников, больших расстояний до образцов и малых расстояний до детекторов. Вот почему детектор (пленка) нужно было разместить очень близко к образцу на первых этапах топографии; только на синхротронах с их малым S и (очень) большим D можно было, наконец, позволить более высокие значения d, что внесло гораздо большую гибкость в топографические эксперименты.

В-третьих, даже при идеальных детекторах и идеальных геометрических условиях видимость особых контрастных элементов, таких как изображения одиночных дислокаций, может быть дополнительно ограничена дифракционными эффектами. Дислокация в идеальной кристаллической матрице вызывает контраст только в тех областях, где локальная ориентация кристаллической решетки отличается от средней ориентации более чем на Ширина Дарвина использованного отражения Брэгга. Количественное описание дает динамическая теория дифракции рентгеновских лучей. В результате, как ни странно, ширина изображений дислокаций становится уже когда соответствующие кривые качания велики. Таким образом, сильные отражения низкого порядка дифракции особенно подходят для топографических изображений. Они позволяют топографам получать узкие изображения дислокаций с хорошим разрешением и разделять отдельные дислокации, даже если плотность дислокаций в материале довольно высока. В более неблагоприятных случаях (слабые отражения высокого порядка, более высокие энергии фотонов) изображения дислокаций становятся широкими, размытыми и перекрываются для высоких и средних плотностей дислокаций. Высокоупорядоченные, сильно дифрагирующие материалы, такие как минералы или полупроводники, обычно не вызывают проблем, тогда как, например, кристаллы протеина особенно сложны для топографической визуализации.

Помимо дарвиновской ширины отражения, ширина изображений одиночной дислокации может дополнительно зависеть от Вектор гамбургеров длины и ориентации дислокации (относительно вектора рассеяния), а в топографии плоской волны - углового отклонения от точного угла Брэгга. Последняя зависимость подчиняется закону взаимности, а это означает, что изображения дислокаций сужаются обратно пропорционально увеличению углового расстояния. Таким образом, условия так называемого слабого пучка являются благоприятными для получения узких изображений дислокаций.

Экспериментальная реализация - приборы.

Для проведения топографического эксперимента требуются три группы инструментов: источник рентгеновского излучения, потенциально включающий соответствующую рентгеновскую оптику; предметный столик с манипулятором образцов (дифрактометр); и детектор с двумерным разрешением (чаще всего рентгеновская пленка или фотоаппарат).

Источник рентгеновского излучения

Рентгеновский луч, используемый для топографии, генерируется источником рентгеновского излучения, обычно либо лабораторной рентгеновской трубкой (фиксированной или вращающейся), либо синхротрон источник. Последний предлагает преимущества благодаря более высокой интенсивности луча, меньшей расходимости и непрерывному спектру длин волн. Однако рентгеновские трубки по-прежнему полезны из-за более легкого доступа и постоянной доступности и часто используются для первоначального отбора проб и / или обучения нового персонала.

Для топографии белого луча требуется немного больше: чаще всего достаточно набора щелей для точного определения формы луча и (хорошо отполированного) вакуумного выходного окна. Для тех методов топографии, требующих монохромный рентгеновский луч, дополнительный кристалл монохроматор является обязательным. Типичная конфигурация синхротронных источников представляет собой комбинацию двух кристаллов кремния, поверхности которых ориентированы параллельно плоскостям [111] -решетки, в геометрически противоположной ориентации. Это гарантирует относительно высокую интенсивность, хорошую селективность по длине волны (примерно 1 часть из 10000) и возможность изменения целевой длины волны без изменения положения луча («фиксированный выход»).

Примерный этап

Чтобы поместить исследуемый образец в пучок рентгеновских лучей, требуется держатель образца. В то время как в методах белого луча иногда бывает достаточно простого фиксированного держателя, эксперименты с монохроматическими методами обычно требуют одной или нескольких степеней свободы вращательного движения. Поэтому образцы помещают на дифрактометр, позволяющие ориентировать образец по одной, двум или трем осям. Если образец необходимо переместить, например Для того чтобы сканировать его поверхность через луч за несколько шагов, требуются дополнительные поступательные степени свободы.

Детектор

После рассеяния на образце профиль дифрагированного луча должен быть обнаружен детектором рентгеновского излучения с двумерным разрешением. Классический «детектор» - пленка, чувствительная к рентгеновским лучам, с ядерные пластины как традиционная альтернатива. Первым шагом за пределами этих "автономных" детекторов стали так называемые электронные матрицы, хотя и ограниченные по скорости считывания и пространственному разрешению. Примерно с середины 1990-х годов камеры CCD стали практической альтернативой, предлагая множество преимуществ, таких как быстрое считывание в режиме онлайн и возможность записывать целые серии изображений на месте. Чувствительные к рентгеновскому излучению ПЗС-камеры, особенно с пространственным разрешением в диапазоне микрометров, в настоящее время хорошо зарекомендовали себя в качестве электронных детекторов для топографии. Перспективным вариантом на будущее может стать детекторы пикселей, хотя их ограниченное пространственное разрешение может ограничивать их полезность для топографии.

Общие критерии оценки практической пригодности детекторов для применения в топографии включают пространственное разрешение, чувствительность, динамический диапазон («глубину цвета» в черно-белом режиме), скорость считывания, вес (важно при установке на кронштейнах дифрактометра) и цену.

Систематический обзор методов и условий визуализации

Множественные топографические методы можно разделить на категории в соответствии с несколькими критериями, одним из которых является различие между методами ограниченного луча, с одной стороны (например, топография сечения или точечная топография), и методами расширенного луча, с другой стороны, которые используют полную ширина и интенсивность входящего луча. Другое, независимое различие - между топографией интегрированных волн, использующей полный спектр приходящих длин волн и расходимостей рентгеновского излучения, и топографией плоских волн (монохроматической), более избирательной как по длинам волн, так и по расходимости. Топография с интегрированными волнами может быть реализована как с монокристаллической, так и с двойной топографией. Дальнейшие различия включают различие между топографией в геометрии отражения (случай Брэгга) и геометрией пропускания (случай Лауэ).

Для полного обсуждения и графической иерархии топографических методов см.[2].

Экспериментальные методы I - Некоторые классические топографические методы

Ниже приводится примерный список некоторых из наиболее важных экспериментальных методов для топографии:

Белый луч

Топография белого луча использует всю полосу пропускания длин волн рентгеновского излучения входящего луча без какой-либо фильтрации по длине волны (без монохроматора). Этот метод особенно полезен в сочетании с источниками синхротронного излучения из-за их широкого и непрерывного спектра длин волн. В отличие от монохроматического случая, в котором часто требуется точная настройка образца для достижения условий дифракции, Уравнение Брэгга всегда и автоматически выполняется в случае белого рентгеновского луча: независимо от того, под каким углом луч падает на конкретную плоскость решетки, в спектре падающего излучения всегда есть одна длина волны, для которой угол Брэгга выполняется именно под этим точным углом. (при условии, что спектр достаточно широкий). Таким образом, топография белого луча - это очень простой и быстрый метод. К недостаткам можно отнести высокую дозу рентгеновского излучения, которая может привести к радиационному повреждению образца, и необходимость тщательно экранировать эксперимент.

Топография белого луча дает картину из нескольких дифракционных пятен, каждое из которых связано с одной конкретной плоскостью решетки в кристалле. Эта картина, обычно записываемая на рентгеновской пленке, соответствует картине Лауэ и показывает симметрию кристаллической решетки. Тонкая структура каждого отдельного пятна (топограммы) связана с дефектами и искажениями в образце. Расстояние между пятнами и детали контраста в одном пятне зависят от расстояния между образцом и пленкой; поэтому это расстояние является важной степенью свободы для экспериментов с топографией белого луча.

Деформация кристалла приведет к изменению размера дифракционного пятна. Для цилиндрически изогнутого кристалла Самолеты Брэгга в кристаллическая решетка будет лежать на Архимедовы спирали (за исключением тех, которые ориентированы тангенциально и радиально по отношению к кривизне изгиба, которые являются соответственно цилиндрическими и плоскими), а степень кривизны может быть определена предсказуемым образом из длины пятен и геометрии множества. вверх.^[2]

Топографы с белым лучом полезны для быстрой и всесторонней визуализации дефектов и искажений кристалла. Однако их довольно сложно анализировать количественно, и даже качественная интерпретация часто требует значительного опыта и времени.

Плосковолновая топография

Плосковолновая топография в некотором смысле противоположна топографии белого луча, в которой используется монохроматический (с одной длиной волны) и параллельный падающий луч. Для достижения условий дифракции исследуемый образец должен быть точно выровнен. Наблюдаемый контраст сильно зависит от точного положения угловой рабочей точки на кривой качания образца, то есть от углового расстояния между фактическим положением вращения образца и теоретическим положением пика Брэгга. Таким образом, этап вращения образца является важным предварительным условием для управления и изменения условий контрастирования.

Топография раздела

Увеличенная синхротронная секционная топограмма пропускания рентгеновского излучения нитрида галлия (дифракция 11,0) поверх сапфира (дифракция 0-1,0). Ширина пучка рентгеновского сечения составляла 15 мкм. Показана проекция вектора дифракции g.

В то время как вышеупомянутые методы используют пространственно протяженный широкий падающий луч, топография сечения основана на узком луче порядка 10 микрометров (в одном или, в случае точечной топографии с карандашным лучом, в обоих боковых измерениях). Таким образом, секционные топограммы исследуют только ограниченный объем образца. На своем пути через кристалл луч дифрагируется на разной глубине, каждый из которых способствует формированию изображения в разных местах детектора (пленки). Таким образом, топография сечения может использоваться для анализа дефектов с разрешением по глубине.

В топографии сечения даже идеальные кристаллы имеют кайму. Этот метод очень чувствителен к кристаллическим дефектам и деформации, так как они искажают рисунок полос на топограмме. Количественный анализ может быть выполнен с помощью моделирования изображения с помощью компьютерных алгоритмов, обычно основанных на уравнениях Такаги-Топина.

Увеличенный топограмма сечения пропускания синхротронного рентгеновского излучения справа показывает дифракционное изображение участка образца, имеющего слой нитрида галлия (GaN), выращенный методом эпитаксии из паровой фазы металлоорганических соединений на сапфировой пластине. Как эпитаксиальный слой GaN, так и сапфировая подложка имеют многочисленные дефекты. Слой GaN фактически состоит из соединенных друг с другом малоугловых зерен шириной около 20 мкм. Деформация эпитаксиального слоя и подложки видна в виде вытянутых полос, параллельных направлению вектора дифракции. Дефекты на нижней стороне изображения среза сапфировой пластины представляют собой дефекты поверхности на неполированной обратной стороне сапфировой пластины. Между сапфиром и GaN дефекты являются межфазными дефектами.

Проекционная топография

Установка для проекционной топографии (также называемой "поперечной" топографией) по существу идентична секционной топографии, с той разницей, что и образец, и пленка теперь сканируются сбоку (синхронно) относительно узкого падающего луча. Таким образом, проекционная топография соответствует совмещение множества смежных секционных топограмм, позволяющих исследовать не только ограниченную часть, но и весь объем кристалла.

Методика довольно проста и регулярно используется в "Lang фотоаппараты »во многих исследовательских лабораториях.

Берг-Барретт

В топографии Берга-Барретта используется узкий падающий луч, который отражается от поверхности исследуемого образца в условиях высокой асимметрии (скользящее падение, крутой выход). Для достижения достаточного пространственного разрешения детектор (пленка) необходимо располагать достаточно близко к поверхности образца. Топография Берга-Барретта - еще один рутинный метод во многих рентгеновских лабораториях.

Экспериментальные методы II - Продвинутые топографические методы

Топография у синхротронных источников

Появление источников синхротронного рентгеновского излучения принесло пользу методам рентгеновской топографии.Некоторые свойства синхротронного излучения полезны также для приложений топографии: высокая коллимация (точнее, малый угловой размер источника) позволяет достичь более высокого геометрического разрешения на топограммах даже на больших расстояниях от образца до детектора. Непрерывный спектр длин волн облегчает топографию белого луча. Высокая интенсивность луча, доступная на синхротронах, позволяет исследовать малые объемы образцов, работать с более слабыми отражениями или дальше от условий Брэгга (условия слабого луча) и достигать более коротких времен экспозиции. Наконец, дискретная временная структура синхротронного излучения позволяет топографам использовать стробоскопические методы для эффективной визуализации зависящих от времени, периодически повторяющихся структур (таких как акустические волны на поверхности кристаллов).

Нейтронная топография

Дифракционная топография с нейтронным излучением используется в течение нескольких десятилетий, в основном на исследовательских реакторах с высокой интенсивностью нейтронного пучка. Нейтронная топография может использовать механизмы контраста, которые частично отличаются от рентгеновского случая, и, таким образом, служат, например, для визуализации магнитных структур. Однако из-за сравнительно низкой интенсивности нейтронов нейтронная топография требует длительного времени воздействия. Поэтому его использование на практике довольно ограничено.

Литература:

• Schlenker, M .; Baruchel, J .; Perrier de la Bâthie, R .; Уилсон, С. А. (1975). «Топография раздела нейтронной дифракции: наблюдение за срезами кристаллов перед их разрезанием». Журнал прикладной физики. Издательство AIP. 46 (7): 2845–2848. Дои:10.1063/1.322029. ISSN 0021-8979.
• Дадли, М .; Baruchel, J .; Шервуд, Дж. Н. (1990-06-01). «Нейтронная топография как инструмент для изучения реактивных органических кристаллов: технико-экономическое обоснование». Журнал прикладной кристаллографии. Международный союз кристаллографии (IUCr). 23 (3): 186–198. Дои:10.1107 / s0021889890000371. ISSN 0021-8898.

Топография для органических кристаллов

Топография «классически» применяется к неорганическим кристаллам, таким как металлы и полупроводники. Однако в настоящее время его все чаще применяют также к органическим кристаллам, особенно к белкам. Топографические исследования могут помочь понять и оптимизировать процессы роста кристаллов также для белков. За последние 5–10 лет были начаты многочисленные исследования с использованием топографии как белого луча, так и плоской волны.

Хотя был достигнут значительный прогресс, топография кристаллов белка остается сложной дисциплиной: из-за больших элементарных ячеек, малых структурных факторов и высокого беспорядка дифрагированные интенсивности являются слабыми. Следовательно, для топографической визуализации требуется длительное время экспонирования, что может привести к радиационному повреждению кристаллов, в первую очередь вызывая дефекты, которые затем отображаются. Кроме того, низкие структурные факторы приводят к малой дарвиновской ширине и, следовательно, к широким изображениям дислокаций, то есть к довольно низкому пространственному разрешению. Тем не менее, в некоторых случаях сообщалось, что кристаллы белка были достаточно совершенными для получения изображений отдельных дислокаций.

Литература:

• Стоянов, В .; Сиддонс, Д. П. (1996-05-01). «Рентгеновская топография кристалла лизоцима». Acta Crystallographica Раздел A. Международный союз кристаллографии (IUCr). 52 (3): 498–499. Дои:10.1107 / s0108767395014553. ISSN 0108-7673.
• Изуми, Кунихидэ; Савамура, Синдзо; Атака, Мицуо (1996). «Рентгеновская топография кристаллов лизоцима». Журнал роста кристаллов. Elsevier BV. 168 (1–4): 106–111. Дои:10.1016/0022-0248(96)00367-3. ISSN 0022-0248.
• Стоянов, В .; Siddons, D. P .; Монако, Л. А .; Векилов, П .; Розенбергер, Ф. (1 сентября 1997 г.). «Рентгеновская топография тетрагонального лизоцима, выращенного термостатируемым методом». Acta Crystallographica Раздел D Биологическая кристаллография. Международный союз кристаллографии (IUCr). 53 (5): 588–595. Дои:10.1107 / s0907444997005763. ISSN 0907-4449. PMID 15299890.
• Изуми, Кунихидэ; Тагучи, Кен; Кобаяси, Йоко; Татибана, Масару; Кодзима, Кеничи; Атака, Мицуо (1999). «Линии винтовой дислокации в кристаллах лизоцима, наблюдаемые с помощью топографии Лауэ с использованием синхротронного излучения». Журнал роста кристаллов. Elsevier BV. 206 (1–2): 155–158. Дои:10.1016 / s0022-0248 (99) 00344-9. ISSN 0022-0248.
• Lorber, B .; Sauter, C .; Ng, J.D .; Zhu, D.W .; Giegé, R .; Vidal, O .; Роберт, M.C .; Капелле, Б. (1999). «Характеристика кристаллов белка и вируса с помощью квазиплоской волновой рентгеновской топографии: сравнение кристаллов, выращенных в растворе и в агарозном геле». Журнал роста кристаллов. Elsevier BV. 204 (3): 357–368. Дои:10.1016 / s0022-0248 (99) 00184-0. ISSN 0022-0248.
• Capelle, B .; Epelboin, Y .; Härtwig, J .; Moraleda, A.B .; Otálora, F .; Стоянов, В. (17 января 2004 г.). «Характеристика дислокаций в кристаллах белков с помощью синхротронной двухкристальной топографии». Журнал прикладной кристаллографии. Международный союз кристаллографии (IUCr). 37 (1): 67–71. Дои:10.1107 / s0021889803024415. HDL:10261/18789. ISSN 0021-8898.
• Любберт, Даниэль; Минц, Алке; Weckert, Эдгар (2004-05-21). «Точные измерения кривой качания на кристаллах белка, выращенных в однородном магнитном поле 2,4 Тл». Acta Crystallographica Раздел D Биологическая кристаллография. Международный союз кристаллографии (IUCr). 60 (6): 987–998. Дои:10.1107 / s0907444904005268. ISSN 0907-4449. PMID 15159557.
• Лавлейс, Джеффри Дж .; Мерфи, Кэмерон Р .; Беллами, Генри Д .; Бристер, Кейт; Пал, Рейнхард; Боргшталь, Глория Э. О. (13 мая 2005 г.). «Достижения в цифровой топографии для характеристики дефектов в кристаллах белка». Журнал прикладной кристаллографии. Международный союз кристаллографии (IUCr). 38 (3): 512–519. Дои:10.1107 / s0021889805009234. ISSN 0021-8898.

Топография на тонкослойных структурах

По топографии можно отобразить не только объемные кристаллы, но и кристаллические слои на инородной подложке. Для очень тонких слоев объем рассеяния и, следовательно, дифрагированные интенсивности очень малы. Поэтому в этих случаях получение топографических изображений является довольно сложной задачей, если только не доступны падающие лучи с очень высокой интенсивностью.

Экспериментальные методы III - Специальные методы и последние разработки

Ретикулография

Относительно новым методом, связанным с топографией (впервые опубликованным в 1996 г.), является так называемый ретикулография. Основанный на топографии белого луча, новый аспект заключается в размещении мелкомасштабной металлической сетки («сетки») между образцом и детектором. Линии металлической сетки сильно поглощают, создавая темные линии на записанном изображении. В то время как для плоского однородного образца изображение сетки прямолинейно, как и сама сетка, сильно деформированные сеточные изображения могут возникать в случае наклонного или деформированного образца. Деформация возникает в результате изменения угла Брэгга (и, следовательно, различных направлений распространения дифрагированных лучей) из-за различий в параметрах решетки (или наклона кристаллитов) в образце. Сетка служит для разделения дифрагированного луча на массив микролучей и для обратного отслеживания распространения каждого отдельного микролучка на поверхность образца. Путем записи ретикулографических изображений на нескольких расстояниях от образца до детектора и соответствующей обработки данных можно получить локальное распределение разориентации по поверхности образца.

• Lang, A. R .; Мейкпис, А. П. У. (1996-11-01). «Ретикулография: простой и чувствительный метод отображения разориентировок в монокристаллах». Журнал синхротронного излучения. Международный союз кристаллографии (IUCr). 3 (6): 313–315. Дои:10.1107 / s0909049596010515. ISSN 0909-0495. PMID 16702698.
• Lang, A. R .; Мейкпис, А. П. У. (1999-12-01). «Синхротронное рентгеновское ретикулографическое измерение деформаций решетки, связанных с имплантацией энергичных ионов в алмаз». Журнал прикладной кристаллографии. Международный союз кристаллографии (IUCr). 32 (6): 1119–1126. Дои:10.1107 / s0021889899010924. ISSN 0021-8898.

Цифровая топография

Использование электронных детекторов, таких как рентгеновские камеры CCD, заменяющие традиционную рентгеновскую пленку, во многих отношениях облегчает топографию. ПЗС-матрицы позволяют считывать данные в режиме онлайн (почти) в реальном времени, избавляя экспериментаторов от необходимости проявлять пленки в темной комнате. Недостатками пленок являются ограниченный динамический диапазон и, прежде всего, умеренное пространственное разрешение коммерческих ПЗС-камер, что делает разработку специальных ПЗС-камер необходимой для получения изображений с высоким разрешением. Еще одним решающим преимуществом цифровой топографии является возможность записывать серии изображений без изменения положения детектора благодаря онлайн-считыванию. Это позволяет без сложных регистрация изображения процедуры, чтобы наблюдать зависящие от времени явления, выполнять кинетические исследования, исследовать процессы деградации устройства и радиационного повреждения, а также реализовать последовательную топографию (см. ниже).

Топография с временным разрешением (стробоскопическая); Визуализация поверхностных акустических волн

Чтобы отобразить зависящие от времени, периодически меняющиеся явления, топографию можно комбинировать с методами стробоскопической экспозиции. Таким образом, одна выбранная фаза синусоидально изменяющегося движения выборочно представляет собой «снимок». Первые приложения были в области поверхностных акустических волн на поверхности полупроводников.

Литература:

• Золотоябко, Э .; Шило, Д .; Sauer, W .; Pernot, E .; Баручел, Дж. (1998-10-19). «Визуализация поверхностных акустических волн 10 мкм методом стробоскопической рентгеновской топографии». Письма по прикладной физике. Издательство AIP. 73 (16): 2278–2280. Дои:10.1063/1.121701. ISSN 0003-6951.
• Sauer, W .; Streibl, M .; Metzger, T. H .; Haubrich, A.G.C .; Manus, S .; Wixforth, A .; Peisl, J .; Mazuelas, A .; Härtwig, J .; Баручел, Дж. (1999-09-20). «Рентгеновское изображение и дифракция на поверхностных фононах на GaAs». Письма по прикладной физике. Издательство AIP. 75 (12): 1709–1711. Дои:10.1063/1.124797. ISSN 0003-6951.

Топо-томография; 3D-распределения дислокаций

Комбинируя формирование топографического изображения с восстановлением томографического изображения, распределение дефектов может быть разрешено в трех измерениях. В отличие от «классической» компьютерной томографии (КТ), контраст изображения основан не на различиях в поглощении (контраст поглощения), а на обычных механизмах контраста топографии (дифракционный контраст). Таким образом были отображены трехмерные распределения дислокаций в кристаллах.

Литература:

• Ludwig, W .; Cloetens, P .; Härtwig, J .; Baruchel, J .; Hamelin, B .; Басти, П. (25 сентября 2001 г.). «Трехмерное изображение дефектов кристаллов с помощью топо-томографии.'". Журнал прикладной кристаллографии. Международный союз кристаллографии (IUCr). 34 (5): 602–607. Дои:10.1107 / s002188980101086x. ISSN 0021-8898.

Последовательная топография / построение изображения кривой качания

Топография плоских волн может быть сделана для извлечения дополнительного объема информации из образца путем записи не только одного изображения, но и всей последовательности топографий по всей длине образца. кривая качания. Следуя за дифрагированной интенсивностью в одном пикселе по всей последовательности изображений, можно восстановить локальные кривые качания на очень маленьких участках поверхности образца. Хотя необходимая постобработка и численный анализ иногда умеренно требовательны, усилия часто компенсируются очень большими затратами. исчерпывающая информация о местных свойствах образца. Количественно измеримые таким образом величины включают в себя локальную рассеивающую способность, локальные наклоны решетки (разориентацию кристаллитов), а также качество и совершенство локальной решетки. Пространственное разрешение во многих случаях в основном определяется размером пикселя детектора.

Техника последовательной топографии в сочетании с соответствующими методами анализа данных также называется изображение кривой качания, представляет собой метод микродифракционная визуализация, то есть комбинация рентгеновского изображения с рентгеновским дифрактометрия.

Литература:

• Lübbert, D; Баумбах, Т; Härtwig, J; Боллер, Э; Перно, Э (2000). «Дифракционные изображения высокого разрешения с микронным разрешением для контроля качества полупроводников». Ядерные инструменты и методы в физических исследованиях Секция B: Взаимодействие пучка с материалами и атомами. Elsevier BV. 160 (4): 521–527. Дои:10.1016 / s0168-583x (99) 00619-9. ISSN 0168-583X.
• Hoszowska, J; Freund, A K; Боллер, Э; Sellschop, J P F; Уровень, G; Härtwig, J; Бернс, R C; Ребак, М; Баручел, Дж (2001-05-03). «Определение характеристик синтетических кристаллов алмаза с помощью пространственно разрешенных измерений кривой качания». Журнал физики D: Прикладная физика. IOP Publishing. 34 (10A): A47 – A51. Дои:10.1088 / 0022-3727 / 34 / 10a / 311. ISSN 0022-3727.
• Микуль к, П; L bbert, D; Корыт р, Д; Pernot, P; Баумбах, Т. (22 апреля 2003 г.). «Синхротронная дифрактометрия как инструмент для пространственного трехмерного картирования разориентации решетки с высоким разрешением». Журнал физики D: Прикладная физика. IOP Publishing. 36 (10A): A74 – A78. Дои:10.1088 / 0022-3727 / 36 / 10a / 315. ISSN 0022-3727.
• Лавлейс, Джеффри Дж .; Мерфи, Кэмерон Р .; Пал, Рейнхард; Бристер, Кейт; Боргшталь, Глория Э. О. (10 мая 2006 г.). «Отслеживание отражений с помощью криогенного охлаждения с топографией». Журнал прикладной кристаллографии. Международный союз кристаллографии (IUCr). 39 (3): 425–432. Дои:10.1107 / s0021889806012763. ISSN 0021-8898.

МАКСИМ

Метод «MAXIM» (MAterials X-ray IMaging) - еще один метод, сочетающий дифракционный анализ с пространственным разрешением. Его можно рассматривать как серийную топографию с дополнительным угловым разрешением в выходном пучке. В отличие от метода построения изображения кривой качания, он больше подходит для материалов с более сильными нарушениями (поликристаллическими) с более низким кристаллическим совершенством. Различие в инструментальной части состоит в том, что MAXIM использует массив щелей / небольших каналов (так называемая «многоканальная пластина» (MCP), двумерный эквивалент щелевой системы Соллера) в качестве дополнительного рентгеновского оптического элемент между образцом и детектором CCD. Эти каналы передают интенсивность только в определенных параллельных направлениях и, таким образом, гарантируют взаимно-однозначное соотношение между пикселями детектора и точками на поверхности образца, которое в противном случае не было бы получено в случае материалов с высокой деформацией и / или сильная мозаичность. Пространственное разрешение метода ограничено комбинацией размера пикселя детектора и периодичности канальной пластины, которые в идеальном случае идентичны. Угловое разрешение в основном определяется соотношением сторон (длина к ширине) каналов MCP.

Литература:

• Wroblewski, T .; Geier, S .; Hessmer, R .; Schreck, M .; Раушенбах Б. (1995). «Рентгеновское изображение поликристаллических материалов а)». Обзор научных инструментов. Издательство AIP. 66 (6): 3560–3562. Дои:10.1063/1.1145469. ISSN 0034-6748.
• Wroblewski, T .; Clauß, O .; Crostack, H.-A .; Эртель, А .; Fandrich, F .; Genzel, Ch .; Градил, К .; Ternes, W .; Уолдт, Э. (1999). «Новый дифрактометр для материаловедения и визуализации на канале HASYLAB G3». Ядерные инструменты и методы в физических исследованиях Секция A: ускорители, спектрометры, детекторы и связанное с ними оборудование. Elsevier BV. 428 (2–3): 570–582. Дои:10.1016 / s0168-9002 (99) 00144-8. ISSN 0168-9002.
• Pyzalla, A .; Wang, L .; Wild, E .; Вроблевски, Т. (2001). «Изменения микроструктуры, текстуры и остаточных напряжений на поверхности рельса в результате трения и износа». Носить. Elsevier BV. 251 (1–12): 901–907. Дои:10.1016 / с0043-1648 (01) 00748-7. ISSN 0043-1648.

Литература

• Книги (в хронологическом порядке):
  • Таннер, Брайан: топография дифракции рентгеновских лучей. Pergamon Press (1976).ISBN 0080196926.
  • Отье, Андре и Лагомарсино, Стефано и Таннер, Брайан К. (редакторы): рентгеновская и нейтронная динамическая дифракция - теория и приложения. Plenum Press / Kluwer Academic Publishers (1996). ISBN 0-306-45501-3.
  • Боуэн, Кейт и Таннер, Брайан: Рентгеновская дифрактометрия высокого разрешения и топография. Тейлор и Фрэнсис (1998). ISBN 0-85066-758-5.
  • Отье, Андре: Динамическая теория дифракции рентгеновских лучей. Монографии IUCr по кристаллографии, вып. 11. Oxford University Press (1-е издание 2001 г. / 2-е издание 2003 г.). ISBN 0-19-852892-2.
• Отзывы
  • Ланг, А. Р .: Методы и интерпретация в рентгеновской топографии. В: Методы дифракции и визуализации в материаловедении (под редакцией Амелинкс С., Геверс Р. и Ван Ландуйт Дж.) 2-е изд. rev. (1978), стр. 623–714. Амстердам: Северная Голландия.
  • Клаппер, Гельмут: Рентгеновская топография органических кристаллов. В кн .: Кристаллы: рост, свойства и приложения, т. 13 (1991), стр 109–162. Берлин-Гейдельберг: Springer.
  • Ланг, А. Р .: Топография. В: Международные таблицы для кристаллографии, Vol. C (1992), раздел 2.7, стр. 113. Kluwer, Dordrecht.
  • Туоми, Т.: Синхротронная рентгеновская топография электронных материалов. Журнал синхротронного излучения (2002) 9, 174-178.
  • Баручель, Дж. И Хертвиг, Дж. И Перно-Рейманкова, П .: Современное состояние и перспективы построения изображений с помощью дифракции синхротронного излучения. Журнал синхротронного излучения (2002) 9, 107-114.
• Избранные оригинальные статьи (в хронологическом порядке):
  • Рентгеновская топография
    • Барретт, Чарльз С. (1931-08-15). «Пятна Лауэ из совершенных, несовершенных и колеблющихся кристаллов». Физический обзор. Американское физическое общество (APS). 38 (4): 832–833. Дои:10.1103 / Physrev.38.832. ISSN 0031-899X.
    • Берг, Вольфганг (1931). "Über eine röntgenographische Methode zur Untersuchung von Gitterstörungen an Kristallen". Die Naturwissenschaften (на немецком). ООО "Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа". 19 (19): 391–396. Дои:10.1007 / bf01522358. ISSN 0028-1042. S2CID 36422396.
    • Боррманн, Г. (1941). Physikalische Zeitschrift. 42: 157. Отсутствует или пусто | название = (Помогите)
    • Guinier, A .; Тенневин, Дж. (1949-06-02). "Sur deux variantes de la méthode de Laue et leurs applications". Acta Crystallographica. Международный союз кристаллографии (IUCr). 2 (3): 133–138. Дои:10.1107 / s0365110x49000370. ISSN 0365-110X.
    • Bond, W.L .; Андрус, Дж. (1952). «Структурные дефекты в кристаллах кварца». Американский минералог. 37: 622–632.
    • Ланг, A.R (1957). «Метод исследования шлифов кристаллов с использованием проникающего характеристического рентгеновского излучения». Acta Metallurgica. Elsevier BV. 5 (7): 358–364. Дои:10.1016/0001-6160(57)90002-0. ISSN 0001-6160.
    • Ланг, А. Р. (1957-12-01). "Тезисы статей: Точечные рентгенографические исследования дефектов кристаллов, выращенных из расплава". Acta Crystallographica. Международный союз кристаллографии (IUCr). 10 (12): 839. Дои:10.1107 / s0365110x57002649. ISSN 0365-110X.
    • Ланг, А. Р. (1958). «Прямое наблюдение отдельных дислокаций с помощью рентгеновской дифракции». Журнал прикладной физики. Издательство AIP. 29 (3): 597–598. Дои:10.1063/1.1723234. ISSN 0021-8979.
    • Ланг, А. Р. (1959-03-10). «Проекционный топограф: новый метод в рентгеновской дифракционной микрорадиографии». Acta Crystallographica. Международный союз кристаллографии (IUCr). 12 (3): 249–250. Дои:10,1107 / с0365110x59000706. ISSN 0365-110X.
    • Т. Туоми, К. Науккаринен, Э. Лаурила, П. Рабе: Быстрая рентгеновская топография высокого разрешения с синхротронным излучением. Acta Polytechnica Scandinavica, Ph. Incl. Nucleonics Series No. 100, (1973), 1-8.
    • Tuomi, T .; Naukkarinen, K .; Рабе, П. (1974-09-16). «Использование синхротронного излучения в рентгеновской дифракционной топографии». Physica Status Solidi (А). Вайли. 25 (1): 93–106. Дои:10.1002 / pssa.2210250106. ISSN 0031-8965.
    • Клаппер, Х. (1975-04-01). «Влияние упругой анизотропии на ширину рентгеновского топографического изображения чисто винтовых дислокаций». Журнал прикладной кристаллографии. Международный союз кристаллографии (IUCr). 8 (2): 204. Дои:10.1107 / s0021889875010163. ISSN 0021-8898.
    • Харт, М. (1975-08-01). «Синхротронное излучение - его применение для высокоскоростной рентгеновской дифракционной топографии с высоким разрешением». Журнал прикладной кристаллографии. Международный союз кристаллографии (IUCr). 8 (4): 436–444. Дои:10.1107 / s002188987501093x. ISSN 0021-8898.
    • Клаппер, Х. (1976-08-01). «Влияние упругой анизотропии на ширину рентгеновского топографического изображения чисто винтовых дислокаций». Журнал прикладной кристаллографии. Международный союз кристаллографии (IUCr). 9 (4): 310–317. Дои:10.1107 / s0021889876011400. ISSN 0021-8898.
    • Tanner, B.K .; Midgley, D .; Сафа, М. (1977-08-01). «Дислокационный контраст в рентгеновских синхротронных топографах». Журнал прикладной кристаллографии. Международный союз кристаллографии (IUCr). 10 (4): 281–286. Дои:10.1107 / s0021889877013491. ISSN 0021-8898.
    • Фишер, Г. Р .; Barnes, P .; Келли, Дж. Ф. (1993-10-01). «Дислокационный контраст в синхротронной топографии белого излучения карбида кремния». Журнал прикладной кристаллографии. Международный союз кристаллографии (IUCr). 26 (5): 677–682. Дои:10.1107 / s0021889893004017. ISSN 0021-8898.
    • Ланг, АР (1993-04-14). «Первые дни рентгеновской топографии высокого разрешения». Журнал физики D: Прикладная физика. IOP Publishing. 26 (4A): A1 – A8. Дои:10.1088 / 0022-3727 / 26 / 4a / 001. ISSN 0022-3727.
    • Zontone, F .; Mancini, L .; Barrett, R .; Baruchel, J .; Härtwig, J .; Эпельбойн, Ю. (1996-07-01). «Новые возможности изображения дислокаций в топографах синхротронного излучения третьего поколения». Журнал синхротронного излучения. Международный союз кристаллографии (IUCr). 3 (4): 173–184. Дои:10.1107 / s0909049596002269. ISSN 0909-0495. PMID 16702676.
    • Баручель, Хосе; Cloetens, Питер; Хертвиг, Юрген; Людвиг, Вольфганг; Манчини, Лючия; Перно, Петра; Шленкер, Мишель (1 мая 2000 г.). «Фазовое изображение с использованием высокогерентного рентгеновского излучения: рентгенография, томография, дифракционная топография». Журнал синхротронного излучения. Международный союз кристаллографии (IUCr). 7 (3): 196–201. Дои:10.1107 / s0909049500002995. ISSN 0909-0495. PMID 16609195.
  • Специальные приложения:
    • Kelly, J.F .; Barnes, P .; Фишер, Г. (1995). «Использование топографии края синхротрона для изучения отношений ближайших соседей политипа в SiC» (PDF). Радиационная физика и химия. Elsevier BV. 45 (3): 509–522. Дои:10.1016 / 0969-806х (94) 00101-о. ISSN 0969-806X.
    • Wieteska, K .; Wierzchowski, W .; Graeff, W .; Turos, A .; Грётшель, Р. (1 сентября 2000 г.). «Определение характеристик имплантированных полупроводников с помощью синхротронной топографии белого луча и плоской волны». Журнал синхротронного излучения. Международный союз кристаллографии (IUCr). 7 (5): 318–325. Дои:10.1107 / s0909049500009420. ISSN 0909-0495. PMID 16609215.
    • Алтын, Д .; Härtwig, J .; Köhler, R .; Ludwig, W .; Ohler, M .; Кляйн, Х. (31 августа 2002 г.). «Рентгеновская дифракционная топография с использованием дифрактометра с изгибаемым монохроматором на источнике синхротронного излучения». Журнал синхротронного излучения. Международный союз кристаллографии (IUCr). 9 (5): 282–286. Дои:10.1107 / s0909049502010294. ISSN 0909-0495. PMID 12200570.
  • Приборы и лучи для топографии:
    • Эспесо, Хосе I .; Cloetens, Питер; Баручель, Хосе; Хертвиг, Юрген; Мэрс, Тревор; Биаши, Жан Клод; Маро, Жерар; Саломе-Патейрон, Мюриэль; Шленкер, Мишель (1 сентября 1998 г.). «Сохранение когерентности и однородности пучков синхротронного излучения третьего поколения: пример ID19,« длинная »линия пучка на ESRF». Журнал синхротронного излучения. Международный союз кристаллографии (IUCr). 5 (5): 1243–1249. Дои:10.1107 / s0909049598002271. ISSN 0909-0495. PMID 16687829.

Смотрите также

• Кристаллография
• Динамическая теория дифракции рентгеновских лучей
• Рентгеновские лучи высокой энергии
• дифракция рентгеновских лучей
• Рентгеновское изображение
• Рентгеновская оптика

использованная литература

внешние ссылки

• Топография: введения и обучающие материалы в Интернете
  • "Краткая история рентгеновской дифракционной топографии" Дж. Ф. Келли, Лондонский университет (Великобритания)
  • «Рентгеновская топография - практическое руководство» Д. Блэка, Дж. Лонга, NIST (США).
  • «Рентгеновская топография»: Введение от PTB, Брауншвейг (Германия)
  • Глава из сценария «Дефекты в кристаллах» профессора Х. Фоелла, Кильский университет (Германия)
  • «Определение характеристик кристаллических материалов с помощью рентгеновской топографии» - Вступительное слово Y. Epelboin, Paris-Jussieu (Франция)
  • «Рентгеновская дифракционная визуализация (рентгеновская топография) - Обзор методов и приложений» Дж. Хертвига, ESRF, Гренобль (Франция)
  • Тот же, немного другой формат
• Топография лучей на синхротронах:
  • Линия луча визуализации (ID19) Европейского синхротрона ESRF, Гренобль (Франция)
  • TOPO Beamline в ANKA, Карлсруэ (Германия)
  • Beamline F1 компании HASYLAB в DESY, Гамбург (Германия)
  • Национальный синхротронный источник света (NSLS), Канзас (США)
  • Источник-8, возле Химедзи (Япония)