X射線形貌術

　　利用X射線獲得晶體中缺陷圖像的技術。晶體缺陷破壞瞭晶體的週期性，對X射線衍射強度和方向與基質有異而構成晶體的X射線形貌，顯示缺陷圖像。通常用底片記錄X射線衍射強度，亦可用轉換系統直接顯示形貌圖像。X射線形貌術大體可分三類。

　　反射形貌術　1931年W.貝格拍攝瞭巖鹽理面的形貌，建立起最初的反射形貌術。1945年CC.S.巴雷特加以改進，1958年J.B.紐科克使晶體與記錄底片之間距離縮短到0.1毫米，能觀察到位錯線。所以，反射形貌術又稱為B–B–N形貌術，如圖1所示。X射線以很小掠射角入射於晶體，經佈拉格反射後（見佈拉格定律）被底片吸收，可得到晶體表面的形貌。這種技術曝光時間短，適合於半導體外延層的缺陷研究。但對實驗技術要求很高，要選擇好佈拉格反射面。

圖1　反射形貌術實驗佈置幾何示意圖

　　透射形貌術　又稱投影形貌術。1945年G.N.拉曼錢德倫開始瞭先驅性工作，用多色光源在金剛石中觀察到瞭消光襯度。1957年A.R.蘭作瞭重大改進，采用單色光源，提高瞭分辨率，引入掃描裝置，可直接觀測位錯。該方法成為形貌術的主流。

　　如圖2，X射線經光閘S₁和S₂準直後，入射於晶體表面，經晶體衍射後從晶體另一表面出射，對晶體樣品表面下方向進行掃描，可獲得整個晶體的形貌圖。

圖2　透射形貌術實驗佈置幾何示意圖

　　雙晶形貌術　第一塊是高度完整的晶體作為參考晶體，產生高度單色X射線。第二塊是晶體樣品，通過比較可獲得清晰的缺陷圖像（圖3）。此方法是1952年W.L.邦德和U.邦澤在研究天然水晶表面和鍺單晶單個位錯應力場時各自獨立建立的技術。

圖3　雙晶形貌術實驗佈置幾何示意圖

　　同步輻射源可提供高強度、連續譜、偏振性高、準直性好的X射線光源，為形貌術的發展提供新的技術條件（見同步輻射）。