Московский Энергетический Институт (Большущая куча доков и образцов)
Описание файла
Файл "Московский Энергетический Институт" внутри архива находится в папке "! Расчетное задание [Большая Куча Доков]". Документ из архива "Большущая куча доков и образцов", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физика и технология некристаллических полупроводников" из 8 семестр, которые можно найти в файловом архиве НИУ «МЭИ» . Не смотря на прямую связь этого архива с НИУ «МЭИ» , его также можно найти и в других разделах. .
Онлайн просмотр документа "Московский Энергетический Институт"
Текст из документа "Московский Энергетический Институт"
Московский Энергетический Институт
(Технический Университет)
Типовой расчет по курсу
«Физика и технология некристаллических полупроводников»
Определение параметров ближнего порядка в расположении аморфных веществ по данным электронографических исследований.
Выполнил: ст. гр. ЭЛ-15-04
Гончаров Е.О.
Проверили: преподаватели
Васильева Н.Д.
Попов А.И.
г. Москва, 2008г.
Содержание.
Задание на типовой расчет………………………………………………………………………..3
Обработка результатов эксперимента……………………………………………………………4
Анализ полученных данных………………………………………………………………………12
Вывод……………………………………………………………………………………………….14
Литература………………………………………………………………………………………….15
Задание на типовой расчет.
| S, 1/Ǻ | D, отн. ед. | ||||
| 2'' | 4'' | 8'' | 16'' | 32'' | |
| 0,2 | 20 | 23 | 23,7 |
|
|
| 0,4 | 14,5 | 19 | 22,5 | 24 |
|
| 0,6 | 11 | 16 | 20,2 | 23,4 |
|
| 0,8 | 9 | 13,7 | 17,9 | 22,2 | 23,8 |
| 1 | 7,9 | 13,1 | 15,6 | 21,1 | 23 |
| 1,2 | 7,9 | 13,1 | 15,6 | 21,1 | 23 |
| 1,4 | 8,2 | 13,5 | 16,2 | 21,4 | 23,2 |
| 1,6 | 8,3 | 13,4 | 16,2 | 21,8 | 23,4 |
| 1,8 | 8,1 | 12,9 | 16 | 21,7 | 23,5 |
| 2 | 7,6 | 12,1 | 14,8 | 21,2 | 23,3 |
| 2,2 | 6,8 | 10 | 13,5 | 20,3 | 23 |
| 2,4 | 5,6 | 8,7 | 12,8 | 19,1 | 22,4 |
| 2,6 | 5 | 8,2 | 12,3 | 18,2 | 21,9 |
| 2,8 | 4,8 | 8,6 | 12,2 | 17,6 | 21,4 |
| 3 | 4,7 | 9,2 | 12,3 | 17,4 | 20,7 |
| 3,2 | 4,6 | 9,7 | 12,4 | 17,5 | 20,5 |
| 3,4 | 4,5 | 9,8 | 12,6 | 17,6 | 20,4 |
| 3,6 | 4,3 | 9,3 | 12,5 | 17,4 | 20,2 |
| 3,8 | 3,9 | 8,3 | 11,7 | 16,6 | 19,9 |
| 4 | 3,4 | 7,7 | 11 | 15,5 | 19,3 |
| 4,2 | 3,1 | 7 | 10,2 | 14,5 | 18,6 |
| 4,4 | 2,7 | 6,5 | 9,4 | 13,7 | 17,6 |
| 4,6 | 2,4 | 6,2 | 9 | 13,1 | 16,7 |
| 4,8 | 2,2 | 6,1 | 8,5 | 12,8 | 15,9 |
| 5 | 2,3 | 6 | 8,1 | 12,7 | 15,5 |
| 5,2 | 2,2 | 5,9 | 8 | 12,6 | 15,5 |
| 5,4 | 2,1 | 5,7 | 8 | 12,5 | 15,6 |
| 5,6 | 2 | 5,6 | 7,9 | 11,9 | 15,5 |
| 5,8 | 1,7 | 5,3 | 7,7 | 11,2 | 15,3 |
| 6 | 1,6 | 4,8 | 7,4 | 10,7 | 14,7 |
Обработка результатов эксперимента.
При прохождении электронов через вещество в электронном микроскопе некоторые из них отклоняются от направления главного луча и рассеиваются в различных направлениях и под разными углами. Чем плотнее вещество и больше толщина образца, тем значительнее часть электронов, отклоняющихся на большие углы. В результате на электронограмме мы будем наблюдать систему дифракционных максимумов в виде точечных рефлексов или концентрических окружностей.
Образование рефлексов происходит при дифракции электронного пучка, которую можно рассматривать как результат его отражения от системы параллельных сетчатых плоскостей, т.е. плоскостей, в которых лежат узлы кристаллической решётки. Ориентация серий плоскостей решётки с межплоскостным расстоянием d, при которой будет происходить дифракция электронов с образованием дискретного дифракционного рефлекса в виде пятна или кольца, определяется законом Вульфа – Брэгга
λ=2d∙sinθ (1),
где d – межплоскостное расстояние; θ – угол между направлением электронного луча и атомной плоскостью; λ – длина волны падающих электронов.
При исследовании аморфных материалов снимается серия снимков с кратными экспозициями 2, 4, 8, 16, и 32 секунды. Так же в том же режиме работы электронного микроскопа (режим электронографа) снимается электронограмма от эталонного вещества MgO, с помощью которой определяют масштаб по S электронограмм для исследуемого вещества
(2)
После определения масштаба производится измерение интенсивности дифракционных картин вещества с рассчитанным шагом по оси S. Получаемые зависимости представлены на рис.1.
Рис. 1. Кривые почернения фотопластины.
Целью анализа электронограмм, полученных от аморфных материалов, является отыскание угловой зависимости интенсивности электронных волн I(S). Для перехода от кривых почернений фотопластин к интенсивности рассеяния электронов веществом используется закон взаимозаменяемости, который предполагает подобие кривых почернения в функции времени при постоянной интенсивности и в функции интенсивности при постоянной экспозиции. Из этого закона следует, что для двух участков фотопластины, имеющих одинаковые почернения, будет выполняться следующее соотношение
(3)
Для использования этого соотношения построим кривые почернения в зависимости от времени экспозиции в полулогарифмическом масштабе по времени (при постоянном S) (см. рис.2).
Рис. 2. Кривые почернения фотопластины в функции lgt.
Из полученных кривых почернения выбираем характеристическую кривую и редактируем ее так, чтобы в ее «середине» угол наклона был везде одинаков. А также продляем её (см. рис.3).
Рис. 3. Выбранная характеристическая кривая.
Анализируя зависимость D = f(t) и пользуясь соотношением (3), производим следующие операции: каждую экспериментальную точку кривой почернения переносим на характеристическую кривую (выделена на рис.3 синим цветом) параллельным сдвигом относительно оси абсцисс и записываем в таблицу 2 соответствующие значения экспозиции, для каждой экспозиции получим интенсивность рассеяния в относительных единицах (относительности интенсивности характеристической кривой). Заносим данные в таблицу, представленную ниже:
| S, 1/Ǻ | D, отн. ед. | t=2'' | t=4'' | t=8'' | t=16'' | t=32'' | Iэ ср,отн.ед. | f^2 | Iэ / f^2 | Ic / f^2 | I1 | i(S) | Iн(S) | |||||||||||||||||||||
| 2'' | 4'' | 8'' | 16'' | 32'' | t | I / Io | t | I / Io | t | I / Io | t | I / Io | t | I / Io | ||||||||||||||||||||
| 0,2 | 20 | 23 | 23,7 |
|
| 18,239 | 9,1195 | - | - | - | - | - | - | - | - | 9,1195 | 44,356 | 0,205598 | 0,064789 | 0,140809 | 3,392143 | 194,8179 | ||||||||||||
| 0,4 | 14,5 | 19 | 22,5 | 24 |
| 9,183 | 4,5915 | 15,776 | 3,944 | 33,343 | 4,167875 | - | - | - | - | 4,234458333 | 42,641 | 0,099305 | 0,064789 | 0,034516 | 0,831508 | 78,09732 | ||||||||||||
| 0,6 | 11 | 16 | 20,2 | 23,4 |
| 5,861 | 2,9305 | 10,94 | 2,735 | 18,81 | 2,35125 | - | - | - | - | 2,67225 | 40,069 | 0,066691 | 0,064789 | 0,001903 | 0,045834 | 41,90552 | ||||||||||||
| 0,8 | 9 | 13,7 | 17,9 | 22,2 | 23,8 | 4,236 | 2,118 | 8,356 | 2,089 | 13,705 | 1,713125 | 29,635 | 1,852188 | - | - | 1,943078125 | 37,332 | 0,052049 | 0,064789 | -0,01274 | -0,30691 | 25,87437 | ||||||||||||
| 1 | 7,9 | 13,1 | 15,6 | 21,1 | 23 | 3,404 | 1,702 | 7,762 | 1,9405 | 10,439 | 1,304875 | 22,116 | 1,38225 | - | - | 1,58240625 | 33,989 | 0,046556 | 0,064789 | -0,01823 | -0,43922 | 19,06035 | ||||||||||||
| 1,2 | 7,9 | 13,1 | 15,6 | 21,1 | 23 | 3,404 | 1,702 | 7,762 | 1,9405 | 10,439 | 1,304875 | 22,116 | 1,38225 | - | - | 1,58240625 | 31,136 | 0,050822 | 0,065168 | -0,01435 | -0,34559 | 20,37579 | ||||||||||||
| 1,4 | 8,2 | 13,5 | 16,2 | 21,4 | 23,2 | 3,622 | 1,811 | 8,147 | 2,03675 | 11,192 | 1,399 | 23,594 | 1,474625 | - | - | 1,68034375 | 27,878 | 0,060275 | 0,06583 | -0,00555 | -0,13382 | 24,14736 | ||||||||||||
| 1,6 | 8,3 | 13,4 | 16,2 | 21,8 | 23,4 | 3,698 | 1,849 | 8,054 | 2,0135 | 11,192 | 1,399 | 26,098 | 1,631125 | - | - | 1,72315625 | 25,2 | 0,068379 | 0,06678 | 0,0016 | 0,038537 | 26,17113 | ||||||||||||
| 1,8 | 8,1 | 12,9 | 16 | 21,7 | 23,5 | 3,548 | 1,774 | 7,568 | 1,892 | 10,935 | 1,366875 | 25,398 | 1,587375 | - | - | 1,6550625 | 22,373 | 0,073976 | 0,068022 | 0,005954 | 0,143432 | 25,582 | ||||||||||||
| 2 | 7,6 | 12,1 | 14,8 | 21,2 | 23,3 | 3,192 | 1,596 | 6,823 | 1,70575 | 9,51 | 1,18875 | 22,579 | 1,411188 | - | - | 1,475421875 | 19,097 | 0,077259 | 0,069635 | 0,007625 | 0,183677 | 22,60468 | ||||||||||||
| 2,2 | 6,8 | 10 | 13,5 | 20,3 | 23 | 2,661 | 1,3305 | 5,035 | 1,25875 | 8,148 | 1,0185 | 19,121 | 1,195063 | - | - | 1,200703125 | 17,724 | 0,067744 | 0,071657 | -0,00391 | -0,09425 | 16,05356 | ||||||||||||
| 2,4 | 5,6 | 8,7 | 12,8 | 19,1 | 22,4 | 2 | 1 | 3,999 | 0,99975 | 7,471 | 0,933875 | 15,999 | 0,999938 | 32,004 | 1,000125 | 0,9867375 | 15,603 | 0,06324 | 0,074034 | -0,01079 | -0,26003 | 11,54579 | ||||||||||||
| 2,6 | 5 | 8,2 | 12,3 | 18,2 | 21,9 | 1,722 | 0,861 | 3,622 | 0,9055 | 7,008 | 0,876 | 14,225 | 0,889063 | 26,86 | 0,839375 | 0,8741875 | 13,913 | 0,062832 | 0,076713 | -0,01388 | -0,3344 | 9,260506 | ||||||||||||
| 2,8 | 4,8 | 8,6 | 12,2 | 17,6 | 21,4 | 1,635 | 0,8175 | 3,926 | 0,9815 | 6,918 | 0,86475 | 13,21 | 0,825625 | 23,594 | 0,737313 | 0,8453375 | 12,32 | 0,068615 | 0,079641 | -0,01103 | -0,26563 | 9,047492 | ||||||||||||
| 3 | 4,7 | 9,2 | 12,3 | 17,4 | 20,7 | 1,592 | 0,796 | 4,387 | 1,09675 | 7,008 | 0,876 | 12,894 | 0,805875 | 20,483 | 0,640094 | 0,84294375 | 10,758 | 0,078355 | 0,082764 | -0,00441 | -0,10621 | 9,61535 | ||||||||||||
| 3,2 | 4,6 | 9,7 | 12,4 | 17,5 | 20,5 | 1,549 | 0,7745 | 4,786 | 1,1965 | 7,1 | 0,8875 | 13,053 | 0,815813 | 19,774 | 0,617938 | 0,85845 | 9,61 | 0,089329 | 0,086028 | 0,003301 | 0,079513 | 10,37412 | ||||||||||||
| 3,4 | 4,5 | 9,8 | 12,6 | 17,6 | 20,4 | 1,503 | 0,7515 | 4,864 | 1,216 | 7,285 | 0,910625 | 13,21 | 0,825625 | 19,44 | 0,6075 | 0,86225 | 8,526 | 0,101132 | 0,089424 | 0,011707 | 0,282035 | 10,93063 | ||||||||||||
| 3,6 | 4,3 | 9,3 | 12,5 | 17,4 | 20,2 | 1,413 | 0,7065 | 4,467 | 1,11675 | 7,192 | 0,899 | 12,894 | 0,805875 | 18,81 | 0,587813 | 0,8231875 | 7,618 | 0,108058 | 0,092979 | 0,015079 | 0,363261 | 10,38532 | ||||||||||||
| 3,8 | 3,9 | 8,3 | 11,7 | 16,6 | 19,9 | 1,159 | 0,5795 | 3,698 | 0,9245 | 6,47 | 0,80875 | 11,727 | 0,732938 | 17,947 | 0,560844 | 0,72130625 | 6,864 | 0,105085 | 0,096692 | 0,008393 | 0,202193 | 8,251849 | ||||||||||||
| 4 | 3,4 | 7,7 | 11 | 15,5 | 19,3 | - | - | 3,258 | 0,8145 | 5,864 | 0,733 | 10,318 | 0,644875 | 16,448 | 0,514 | 0,67659375 | 6,101 | 0,110899 | 0,100564 | 0,010335 | 0,248966 | 7,61994 | ||||||||||||
| 4,2 | 3,1 | 7 | 10,2 | 14,5 | 18,6 | - | - | 2,786 | 0,6965 | 5,195 | 0,649375 | 9,181 | 0,573813 | 14,971 | 0,467844 | 0,596882813 | 5,523 | 0,108072 | 0,104595 | 0,003477 | 0,083773 | 5,985679 | ||||||||||||
| 4,4 | 2,7 | 6,5 | 9,4 | 13,7 | 17,6 | - | - | 2,48 | 0,62 | 4,548 | 0,5685 | 8,347 | 0,521688 | 13,21 | 0,412813 | 0,53075 | 4,973 | 0,106726 | 0,108784 | -0,00206 | -0,04957 | 4,726464 | ||||||||||||
| 4,6 | 2,4 | 6,2 | 9 | 13,1 | 16,7 | - | - | 2,312 | 0,578 | 4,233 | 0,529125 | 7,757 | 0,484813 | 11,866 | 0,370813 | 0,4906875 | 4,58 | 0,107137 | 0,113133 | -0,006 | -0,14444 | 3,918483 | ||||||||||||
| 4,8 | 2,2 | 6,1 | 8,5 | 12,8 | 15,9 | - | - | 2,254 | 0,5635 | 3,848 | 0,481 | 7,471 | 0,466938 | 10,806 | 0,337688 | 0,46228125 | 4,162 | 0,111072 | 0,11764 | -0,00657 | -0,15822 | 3,5035 | ||||||||||||
| 5 | 2,3 | 6 | 8,1 | 12,7 | 15,5 | - | - | 2,203 | 0,55075 | 3,548 | 0,4435 | 7,377 | 0,461063 | 10,318 | 0,322438 | 0,4444375 | 3,803 | 0,116865 | 0,122307 | -0,00544 | -0,1311 | 3,304442 | ||||||||||||
| 5,2 | 2,2 | 5,9 | 8 | 12,6 | 15,5 | - | - | 2,15 | 0,5375 | 3,475 | 0,434375 | 7,285 | 0,455313 | 10,318 | 0,322438 | 0,43740625 | 3,46 | 0,126418 | 0,127138 | -0,00072 | -0,01734 | 3,400011 | ||||||||||||
| 5,4 | 2,1 | 5,7 | 8 | 12,5 | 15,6 | - | - | 2,048 | 0,512 | 3,475 | 0,434375 | 7,192 | 0,4495 | 10,439 | 0,326219 | 0,430523438 | 3,168 | 0,135898 | 0,132136 | 0,003762 | 0,090629 | 3,455112 | ||||||||||||
| 5,6 | 2 | 5,6 | 7,9 | 11,9 | 15,5 | - | - | 2 | 0,5 | 3,403 | 0,425375 | 6,648 | 0,4155 | 10,318 | 0,322438 | 0,415828125 | 2,993 | 0,138934 | 0,137304 | 0,00163 | 0,039266 | 3,110524 | ||||||||||||
| 5,8 | 1,7 | 5,3 | 7,7 | 11,2 | 15,3 | - | - | 1,858 | 0,4645 | 3,26 | 0,4075 | 6,035 | 0,377188 | 10,081 | 0,315031 | 0,391054688 | 2,756 | 0,141892 | 0,142645 | -0,00075 | -0,01814 | 2,705998 | ||||||||||||
| 6 | 1,6 | 4,8 | 7,4 | 10,7 | 14,7 | - | - | 1,635 | 0,40875 | 3,051 | 0,381375 | 5,61 | 0,350625 | 9,399 | 0,293719 | 0,358617188 | 2,465 | 0,145484 | 0,148164 | -0,00268 | -0,06457 | 2,305845 | ||||||||||||
