仪器简介:Reflection High-Energy Electron Diffraction (RHEED) has become widely known as an essential method for real-time observation of crystal growth. RHEED can be used to analyze film surfaces in either a static mode for existing materials or dynamically as film growth evolves. This makes RHEED an exceptionally valuable tool for investigating structures in Molecular Beam Epitaxy (MBE).In general, RHEED is a method for investing the structure of crystal surfaces. A high-energy electron beam(10-30KeV) is directed at the sample surface at a low incident angle(1-2°).The electrons are diffracted by the crystal structure of the sample being investigated and then projected on a fluorescent screen mounted opposite the electron gun. The characteristic pattern of the impinging electrons is a series of streaks. The distance between the streaks is an indication of the surface lattice cell size.RHEED系统可以实时监控表面结构,所以可以被广泛应用于以下领域: &bull 结晶学(Crystallography) &bull 超导体(Superconductors) &bull 分子束外延生长Molecular beam epitaxy (MBE) &bull 化学气相沉积Chemical vapor deposition &bull 激光脉冲沉积(PLD)、有机分子化学气相沉积(MOCVD) &bull 冶金(Metallurgy) &bull 薄膜制备(Thin film deposition) &bull 涂层(Coatings)技术参数:30KeV Electron Gun:Beam Spot Size: 90micro meter dia. Maximum Filament: 0.1mm dia. Tungsten Wire (hairpin-shaped) Wehnelt: Self Bias Focus Lens: Air Core Solenoid Coil Lens Deflection Lens: Troidal Coil Lens Axial Alignment Mechanism: Alignment for Filament and Wehnelt Insulation Voltage: DC30KV Working Pressure: 10-4Pa to 10-9Pa Max. Bakeout Temperature: 200 degrees C Mounting Flange: ICF70 Dimensions: 100mm dia. x 401mm long (501mm long with a connector inserted) 30KeV E-GUN POWER SUPPLY:Acceleration Voltage: 0 to -30KeV Constant Voltage Supply ( Ripple 0.03% Maximum) Beam Current: 0 to 160 micro ampere Filament Voltage: 0 to 5V Constant Voltage Supply (Ripple 0.05% Maximum) Filament Current: Max. 2A Deflection Lens Supply: 1A Constant Current Source(plus or minus1V) (Ripple 0.05% Maximum) Focus Lens Supply: 0 to 1.5A Constant Current Source(0 to 22V) (Ripple 0.05% Maximum) Input Power: 200V, 220V, 230V, 240V Dimensions: 480mm x 199mm x 500mm (cable +100mm) Safety Feature: High Voltage Interlock Others: RoHS-ready 主要特点:1. 电子枪部分 RHEED电子枪是专门为进行衍射研究所设计的电子光学系统,其能量范围从10到30keV。通过结合静电和磁部件,保证了电子枪具有高亮度、小斑点、低分散和极低放气率的特征。电子枪可以完全安装在腔体外面,可以原位保养,可以烘烤。如果配备了差分抽气系统,还可以在高压环境下使用。 2. 控制电源部分 设计紧凑的提供30KeV能量的电子枪电源控制部分,由电子元件制造。电子枪的设置参数,如能量、灯丝电流、束流强度等都可以数字形式在显示器上显示,而且可以通过一个简洁的控制面板远程控制调节束流强度、聚焦位置等。系统具有自我诊断能力,可以快速全面地对RHEED系统进行检查。 3.电子束光阑 通过电子束光阑可以控制束流的开关,这样可以保证样品上极低的电子负荷。光阑开关信号也可同时被外部信号触发,这样就使得RHEED可以在有干扰磁场下使用,并可以用来研究旋转样品。 4. 电子束摇摆 为了做RHEED分析,电子束以掠角方式入射样品。 独特的电子束摇摆特征,允许调节和变化电子束入射角度,而不用移动样品。这个特征在对固定位置的样品进行分析测试时是非常有用的 5.差分抽气系统 通常的电子枪是为在如10-4 torr 这样较高压力条件下工作设计的,但是这样必然导致灯丝寿命的缩短。带有差分抽气系统选项的RHEED系统, 保证了可以在高压和有反应气体存在的环境下进行日常的操作。对灯丝部分的高效抽气,使得RHEED系统同其他系统相比有无与伦比的灵活性。 6. 计算机控制 RHEED系统可以完全由计算机来控制。电子枪控制部分包括一个界面模块和一个软件包,这保证了RHEED的使用灵活性,和可重复性。 用户自己设定的参数可以被保存并调入,通过电子束光阑可以控制电子束的开关,使用电子束摇摆特征可以调节电子束入射角度。 7. 荧光屏 提供各种尺寸的荧光屏,它们有高空间分辨率和对比度。荧光屏上的镀铝保护涂层确保荧光屏有好的电接触特性,并可以屏蔽掉从真空腔来的一些游离光线,从而提高RHEED图像的对比度。 8.数据采集和分析系统 RHEED Vision 是一套可以同现存的各种RHEED系统配套使用的功能强大的数据采集软件, 它可以同时进行图像处理和实时数据分析。并且有很多可选的数据缩减程序。另外还提供其它的硬件控制模块,如锁相外延生长,快门控制,激光脉冲触发器等。
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