背散射分析

背散射分析是指通過探測大角度散射離子能譜來確定靶物質特性的分析方法,一般角度介於165°~170°之間,主要套用於分析靶物質成分。背散射分析有許多的優點,例如快速、定量、無損等等,另外它還可以元素同時分析,因此這個方法可以作定量分析而不需要“標樣”。一般背散射分析都用能量為 1~2.5MeV的α粒子束作入射束,因為α粒子束可以得到較好的質量解析度和深度解析度。背散射分析已成為固體物理半導體物理材料科學研究等領域中常採用的較成熟的分析手段。

基本介紹

  • 中文名:背散射分析
  • 領域:物理學
散射,材料科學,半導體,固體物理學,

散射

當傳播中的輻射,像光波音波電磁波、或粒子,在通過局部性的位勢時,由於受到位勢的作用,必須改變其直線軌跡,這物理過程,稱為散射。這局部性位勢稱為散射體,或散射中心。局部性位勢各式各樣的種類,無法盡列;例如,粒子、氣泡、液珠、液體密度漲落、晶體缺陷、粗糙表面等等。在傳播的波動或移動的粒子的路徑中,這些特別的局部性位勢所造成的效應,都可以放在散射理論的框架里來描述。

材料科學

材料科學,又名為材料工程,涉及物質的性質及其在各個科學工程學領域的整合套用,是一個研究材料的製備或加工工藝、材料的微觀結構與材料巨觀性能三者之間的相互關係的跨領域學科。涉及的理論包括固體物理學材料化學套用物理化學,以及化學工程機械工程土木工程電機工程。與電子工程結合,則衍生出電子材料,與機械結合則衍生出結構材料,與生物學結合則衍生出生物材料等等。隨著近年來媒體將注意力大量集中在納米科學上,材料科學在科學與工程學領域越來越廣為人知。它也是鑑識科學和破壞分析中的一個重要組成部分,以後者為例,它是分析各種飛航意外的關鍵。今日許多科技上的問題受限於材料能夠容許的極限,也因此,在此領域的突破在未來科技具有指標性的影響。材料科學有著廣泛的套用前景,因此被國際學術界譽為21世紀最有前途的學科。

半導體

半導體(英語:Semiconductor)是指一種導電性可受控制,範圍可從絕緣體導體之間的材料。無論從科技或是經濟發展的角度來看,半導體的重要性都是非常巨大的。今日大部分的電子產品,如計算機行動電話或是數字錄音機當中的核心單元都和半導體有著極為密切的關連。常見的半導體材料有砷化鎵等,而矽更是各種半導體材料中,在商業套用上最具有影響力的一種。

固體物理學

固體物理學凝聚態物理學中最大的分支。它研究的對象是固體,特別是原子排列具有周期性結構的晶體。固體物理學的基本任務是從微觀上解釋固體材料的巨觀物理性質,主要理論基礎是非相對論性的量子力學,還會使用到電動力學、統計物理中的理論。主要方法是套用薛丁格方程來描述固體物質的電子態,並使用布洛赫波函式表達晶體周期性勢場中的電子態。在此基礎上,發展了固體的能帶論,預言了半導體的存在,並且為電晶體的製造提供理論基礎。

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