固体中能量电子的输运

本书介绍了电子束与固体材料相互作用的主要物理机制和相关概念，重点介绍了固体中电子运动过程所采用的蒙特卡罗模拟方法，并给出了背散射系数、二次电子发射系数和二次电子能量分布的计算方法。很后举例说明了其在材料分析和表征中的应用。本书的读者对象是电子、材料等专业的研究生和航天、核工程、表面分析等领域的研究和技术人员。

第1章电子在固体中的输运
1.1电子束与固体的相互作用
1.2电子能量损失峰
1.3俄歇电子峰
1.4二次电子峰
1.5材料的表征
1.6小结
参考文献
第2章散射截面：基本原理
2.1散射截面和散射概率
2.2阻止本领和非弹性散射平均自由程
2.3射程
2.4能量歧离
2.5小结
参考文献
第3章散射机制
3.1弹性散射
3.1.1Mott散射截面与屏蔽卢瑟福散射截面
3.2准弹性散射
3.2.1电子一声子相互作用
3.3非弹性散射
3.3.1阻止本领：Bethe-Bloch公式
3.3.2阻止本领：半经验公式
3.3.3介电理论
3.3.4Drude函数之和
3.3.5极化子效应
3.4非弹性散射平均自由程
3.5界面现象
3.6小结
参考文献
第4章随机数
4.1伪随机数的产生
4.2伪随机数发生器的测试
4.3基于给定概率密度的伪随机数分布
4.4区间[α，b]内均匀分布的伪随机数
4.5基于泊松概率密度的伪随机数分布
4.6基于高斯概率密度的伪随机数分布
4.7小结
参考文献
第5章蒙特卡罗策略
5.1连续慢化近似
5.1.1步长
5.1.2沉积层与衬底的界面
5.1.3散射极角
5.1.4上一次偏转后电子的方向
5.1.5能量损失
5.1.6轨迹的结束和轨迹的数目
5.2能量歧离策略
5.2.1步长
5.2.2弹性和非弹性散射
5.2.3电子一电子散射：散射角
5.2.4电子一声子散射：散射角
5.2.5上一次偏转后电子的方向
5.2.6透射系数
5.2.7与表面距离相关的非弹性散射
5.2.8轨迹的结束和轨迹的数目
5.3小结
参考文献
第6章背散射系数
6.1固体靶材的背散射电子
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
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
6.2半无限衬底上单沉积层的背散射电子
6.2.1碳沉积层(Ashley阻止本领)
6.2.2金沉积层(Kanaya和Okayama阻止本领)
6.3半无限衬底上双沉积层的背散射电子
6.4电子与正电子背散射系数和深度分布的比较
6.5小结
参考文献
第7章二次电子发射系数
7.1二次电子发射
7.2研究二次电子发射的蒙特卡罗方法
7.3研究二次电子的特定蒙特卡罗方法
7.3.1连续慢化近似(CSDA)
7.3.2能量歧离(ES)
7.4二次电子发射系数：PMMA和A1203
7.4.1二次电子发射系数和能量的函数关系
7.4.2ES策略与实验的比较
7.4.3CSDA与ES策略的比较
7.4.4CSDA策略与实验的比较
7.4.5CPU时间
7.5小结
参考文献
第8章二次电子能量分布
8.1能谱的蒙特卡罗模拟
8.2等离激元损失和电子能量损失谱
8.2.1石墨的等离激元损失
8.2.2SiO2的等离激元损失
8.3俄歇电子的能量损失
8.4电子能谱的弹性峰
8.5二次电子能谱
8.5.1二次电子的初始极角及方位角
8.5.2理论和实验数据的比较
8.6小结
参考文献
第9章应用
9.1临界尺度SEM的线宽测量
9.1.1CDSEM中的纳米测量和线宽测量
9.1.2横向和深度分布
9.1.3以入射角为函数的二次电子发射系数
9.1.4硅平台的线扫描
9.1.5硅衬底上PMMA线的线扫描
9.2在能量选择扫描电子显微镜中的应用
9.2.1掺杂衬度
9.2.2能量选择扫描电子显微镜
9.3小结
参考文献
第10章附录A：Mott理论
10.1相对论分波展开法
10.2Mott截面的解析近似
10.3原子势
10.4电子交换
10.5固态效应
10.6正电子微分弹性散射截面
10.7小结
参考文献
第11章附录B：Frohich理论
11.1晶格场中的电子：哈密顿互作用
11.2电子一声子散射截面
11.3小结
参考文献
第12章附录C：Ritchie理论
12.1能量损失和介电函数
12.2均匀各向同性固体
12.3小结
参考文献
第13章附录D：Chen、Kwei和Li等人的理论
13.1出射和人射电子
13.2非弹性散射的概率
13.3小结
参考文献
索引