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結合作者二十多年來的工作積累和國內外最新進展，系統介紹應用X射線衍射和散射技術表征薄膜微結構的多種基本實驗裝置、實驗數據分析理論以及典型的薄膜微結構表征實例。
《薄膜結構X射線表征》分3篇(共19章)：第1篇為基本實驗裝置(第1～3章)，主要介紹X射線源、X射線准直和單色化、各種探測器以及薄膜X射線衍射儀和表面/界面散射裝置。
第2篇為基本理論(第4～10章)，介紹薄膜X射線衍射和散射實驗數據分析所用的相關理論，包括用於薄晶體或小晶體多層膜和金屬多層膜的X射線衍射運動學理論；用於近完美多層膜、半導體超晶格和多量子阱的X射線衍射動力學理論；用於原子密度和晶格參數很接近的金屬多層膜的X射線異常衍射精細結構理論；用於薄膜和多層膜表面與界面分析的X射線反射、漫散射理論以及掠入射衍射理論。基本覆蓋了目前應用X射線衍射和散射技術研究薄膜結構所需要的理論。
第3篇為薄膜微結構表征(第11～19章)，介紹應用X射線衍射和散射技術表征薄膜微結構的實例，除了總結作者二十多年來在薄膜研究中所解決的微結構表征實例外，還盡量收集近年來國內外有關的重要結果，以供讀者參考。
薄膜的種類涉及半導體外延膜及超晶格材料、超導異質薄膜材料、金屬磁性多層膜材料、軟物質薄膜和有機半導體薄膜。表征的微結構包括單層膜和多層膜厚度、點陣參數、應力、表面與界面、缺陷、弛豫橫向、調制結構以及鈣鈦礦結構氧八面體畸變。
第二版前言
第一版序
第一版前言
第1篇基本實驗裝置
第1章X射線源與X射線探測麥振洪賈全傑
1.1X射線源
1.1.1X射線產生和X射線譜
1.1.2封閉式X射線管
1.1.3同步輻射光源
1.2X射線准直和單色化
1.2.1狹縫
1.2.2雙晶單色器
1.2.3多晶單色器
1.3X射線探測器
1.3.1計數器
1.3.2位置靈敏探測器
1.3.3面探測器
參考文獻
第2章薄膜X射線衍射儀李建華
2.1高分辨共面X射線衍射儀
2.2掠入射衍射裝置
2.3測量分辨率的分析
參考文獻
第3章表面/界面X射線散射羅光明麥振洪
3.1固體表面/界面X射線反射和漫散射裝置
3.2液體表面/界面X射線反射和散射裝置
參考文獻
第2篇基 本 理 論
第4章X射線衍射運動學理論麥振洪
4.1引言
4.2X射線衍射幾何
4.2.1勞厄方程
4.2.2布拉格方程
4.3倒易點陣
4.3.1倒易點陣定義
4.3.2色散面——Ewald球
4.4X射線衍射強度
4.4.1單電子散射
4.4.2原子散射因子
4.4.3結構因子
4.5薄晶體衍射強度
參考文獻
第5章金屬多層膜的X射線衍射運動學理論羅光明麥振洪
5.1成分混合/合金化的多層膜
5.2[A/B]N多層膜
參考文獻
第6章X射線衍射動力學理論(一)——完美晶體麥振洪羅光明
6.1引言
6.2完美晶體中X射線波動方程
6.3雙光束近似
6.4色散面
6.5勞厄幾何晶體內波場振幅
6.6布拉格幾何晶體內波場振幅
6.6.1無吸收晶體的反射率
6.6.2有吸收晶體的反射率
6.7雙軸晶衍射搖擺曲線的理論計算
參考文獻
第7章X射線衍射動力學理論(二)——畸變晶體麥振洪
7.1引言
7.2晶體中的調制波
7.3高木方程
7.4高木方程的都平形式
7.5多層膜結構的X射線雙軸晶搖擺曲線計算
7.5.1概述
7.5.2外延材料反射率的X射線衍射動力學理論解
7.5.3迭代公式中參數的計算
7.6應變弛豫超晶格的X射線雙軸晶搖擺曲線計算
7.6.1弛豫機制與應變分布
7.6.2取向差與峰形展寬
參考文獻
第8章X射線異常衍射精細結構理論羅光明
8.1沒有周期調制的多層膜
8.2[A/B]n多層膜
8.3實驗方法
8.4DAFS譜線的分析方法
參考文獻
第9章X射線掠入射衍射理論賈全傑姜曉明
9.1概述
9.2X射線掠入射衍射准運動學理論
9.2.1DWBA
9.2.2DWBA下薄膜材料的掠入射衍射理論
9.3掠入射衍射的應用
參考文獻
第10章X射線界面反射和漫散射理論李明羅光明
10.1X射線鏡面反射
10.2粗糙表面的散射(一)——玻恩近似
10.3粗糙表面的散射(二)——DWBA理論
10.4多層膜的DWBA散射理論
10.5界面起伏的關聯函數
10.5.1表面關聯函數
10.5.2自仿射關聯
10.5.3多層膜界面之間的關聯
參考文獻
第3篇薄膜微結構表征
第11章單層膜和多層膜厚度李建華
11.1單層膜和多層膜共面X射線衍射
11.2埋層的探測
11.2.1高分辨X射線衍射
11.2.2X射線鏡面反射
參考文獻
第12章外延膜的晶格參數？應力與組分麥振洪
12.1共面X射線雙軸晶衍射
12.2薄膜殘余應力檢測的X射線mapping技術
12.3掠入射衍射
參考文獻
第13章薄膜表面與界面李明麥振洪羅光明
13.1X射線鏡面反射
13.1.1氧化物薄膜界面
13.1.2磁性金屬多層膜界面
13.1.3BaTiO3/Pt 界面的「dead layer」
13.2X射線漫散射
13.2.1ZnTe/ZnSxTe1-x超晶格中的生長台階
13.2.2長周期BeTe/ZnSe超晶格界面台階上的無規起伏
13.2.3短周期BeTe/ZnSe超晶格界面的化學鍵
13.3X射線異常衍射精細結構
13.3.1埋層量子線
13.3.2在金屬多層膜中的應用
參考文獻
第14章橫向調制結構李建華賈全傑
14.1表面柵格結構
14.2橫向成分調制結構
14.3量子線結構
14.4量子點結構
14.5原子有序結構
參考文獻
第15章外延膜中的缺陷李建華李明麥振洪
15.1倒易空間X射線散射強度分布
15.2應變弛豫
15.2.1晶格失配應變
15.2.2成分梯度應變
15.3失配位錯
15.3.1位錯的X射線漫散射
15.3.2低密度位錯
15.3.3高密度位錯
15.4X射線反射形貌術
15.4.1BergBarrett反射形貌術
15.4.2雙軸晶形貌術
參考文獻
第16章軟物質薄膜與界面李明羅光明
16.1液體薄膜與界面
16.1.1實驗方法
16.1.2液體薄膜
16.2固/液界面的磷脂多層膜
16.2.1磷脂多層膜結構的X射線散射研究
16.2.2磷脂多層膜的溶脹
16.3表面活性劑多層膜
16.3.1水對硬脂酸膜界面起伏的影響
16.3.2LB膜的界面粗糙化與生長動力學
16.4小分子及離子相關液體界面
16.5三價態離子在水/空氣界面的結構
參考文獻
第17章薄膜晶體結構的表征和測定劉華俊楊平
17.1布拉維晶胞和點陣參數的測定
17.1.1RSV法
17.1.2六維矢量法(G6空間法)
17.1.3實驗條件和分辨率
17.1.4外延薄膜結構實例
17.1.5討論
17.2晶粒，孿晶，調制結構和點陣參數
17.2.1晶粒和相界
17.2.2單斜孿晶在RSM圖上的行為
17.2.3四方相a疇和c疇的行為
17.2.4調制結構
17.2.5四方相a疇，c疇的模擬和三方相納米孿晶的討論
17.3氧八面體轉動的測定
17.3.1鈣鈦礦結構
17.3.2氧八面體轉動的Glazer分類
17.3.3半指數晶面衍射法
17.3.4結構分析實例
17.4COBRA界面結構分析方法
17.4.1表面衍射與晶體截斷桿
17.4.2COBRA原理與方法
17.4.3結構分析實例
17.5外延薄膜的單晶結構分析
17.5.1單晶結構分析方法
17.5.2薄膜分析的困難
17.5.3實驗方法與數據處理
17.5.4結構分析實例
17.6結語
參考文獻
第18章鈣鈦礦結構氧八面體畸變的X射線表征吳小山
18.1鈣鈦礦氧化物的特殊電子結構
18.2過渡金屬鈣鈦礦氧化物中八面體畸變的X射線表征方法
18.3擴展X射線吸收精細結構方法
18.4掠入射反射在界面氧八面體結構畸變中的應用
18.4.1掠入射反射確定膜厚
18.4.2X射線漫散射技術
18.4.3晶體截斷桿技術
18.5高分辨衍射技術
18.5.1高分辨衍射
18.5.2倒易空間X射線散射強度分布圖
參考文獻
第19章有機半導體薄膜晶體結構的表征張吉東
19.1有機半導體簡介
19.2有機半導體薄膜的受限結晶
19.2.1有機半導體材料的結晶結構
19.2.2有機半導體材料在薄膜中的受限結晶
19.3有機半導體薄膜結晶結構的X射線衍射表征技術
19.3.1常規X射線衍射技術
19.3.2X射線掠入射衍射技術
19.4有機半導體薄膜結晶結構的X射線衍射表征
19.4.1有機半導體薄膜的三維結晶結構
19.4.2歸屬有機半導體薄膜的晶型
19.4.3有機半導體薄膜的精細結構差別
19.4.4有機半導體薄膜的結晶度
19.4.5有機半導體薄膜的取向表征
19.4.6有機半導體薄膜結晶結構演變的實時表征
參考文獻
索引
