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用于涡旋光束的电子全息术
摘要: 已开发出涡旋光束技术与电子全息术相结合的技术。实验中对约10倍光栅开口直径范围的区域进行辐照,记录了以布拉格衍射波(作为涡旋光束)与分叉形光栅及其周边透射波之间两波干涉的电子全息图,包含电子涡旋光束、轨道角动量、螺旋波前及波传播特性。通过傅里叶变换法同步重建了振幅与相位分布。此外,利用波像差函数对不同传播位置的振幅与相位分布进行了数值重建,从而证实了涡旋光束的扭转特性。
关键词: 螺旋波前、电子全息术、电子涡旋束、轨道角动量、波传播
更新于2025-09-19 17:13:59
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利用离轴电子全息术实现二硫化钼单原子层电荷密度的原子级分辨率定量测绘
摘要: 采用双像差校正透射电镜在80千伏低电子束流密度条件下,通过离轴电子全息术实现了单层二硫化钼原子级分辨率的电势、电场及电荷密度定量测量。该低剂量率与加速电压组合有效控制了成像过程中的样品损伤。为提升测量灵敏度,研究团队采集了系列全息图,并通过数据处理校正了样品漂移、双棱镜及光学像差等显微系统不稳定性因素。最终获得的二硫化钼单层相位图像具有2π/698弧度的灵敏度与2.4埃的空间分辨率。信噪比的提升使得可直接通过泊松方程从相位图像计算电荷密度。为验证实验结果,研究团队同步开展了该单层二硫化钼电势与电荷密度的密度泛函理论模拟。实验测量与模拟结果高度吻合,尤其清晰呈现了硫单空位(VS)位点的电荷密度分布。
关键词: 二硫化钼,高分辨率,电荷密度,电势,电场,电子全息术,硫空位
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于电全息技术的紧凑型头戴式增强现实显示系统研究
摘要: 头戴式显示器(HMD)和增强现实(AR)技术正受到积极研究。然而,普通用于视觉辅助的AR HMD存在一个问题:由于图像只能固定在距离用户眼睛的某一位置显示(与三维存在的真实物体位置不同),用户难以同时聚焦于真实目标物体和显示图像。因此,我们考虑将全息技术(一种理想的三维(3D)显示技术)融入AR HMD系统。此前关于全息HMD的研究存在技术难题,且在尺寸和重量方面存在缺陷。本文提出了一种紧凑型全息AR HMD系统,旨在实现能在任意深度正确重建图像的理想3D AR HMD系统。本文仅使用一个透镜实现了傅里叶变换光学系统(FTOS),以达成紧凑轻量的结构,并构建了紧凑型全息AR HMD系统。实验结果表明,该系统能在较大深度范围内于正确深度重建清晰图像。本研究实现了一种理想的3D AR HMD系统,可让用户同时观看真实目标物体和重建图像而不产生视觉疲劳。
关键词: 增强现实、电子全息术、头戴式显示器、计算机生成全息图
更新于2025-09-12 10:27:22
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通过电子全息术测定GaN p-i-n二极管中刻蚀-再生长界面的电子能带结构
摘要: 利用透射电子显微镜中的电子全息技术,研究了功率电子器件中刻蚀-再生长GaN p-i-n二极管的静电势变化。通过二次离子质谱获得的Mg、Si和O成分分布与电势分布进行了关联分析。从电势分布推导出的电子电荷与再生长界面处Si和O杂质的存在高度吻合。当Mg掺杂GaN直接生长在刻蚀的无掺杂GaN表面时,Mg与Si的叠加会导致高掺杂p-n结的形成。而在刻蚀GaN表面引入薄无掺杂层可避免此类结的形成——该工艺使再生长界面远离Mg掺杂GaN区域,从而获得反向漏电流改善的二极管,其性能接近连续生长p-i-n二极管的最佳值。研究对比了连续生长(未刻蚀)p-i-n二极管与刻蚀-再生长二极管的电势分布特征。
关键词: 镁、氧杂质,再生长界面,硅,二次离子质谱,静电势,氮化镓p-i-n二极管,电子全息术
更新于2025-09-12 10:27:22
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2016年欧洲显微镜学大会:会议录 || 通过电子能量损失谱和电子全息术测量纳米级镁铝尖晶石中的电荷分布
摘要: 离子材料中形成空间电荷区(SCZ)的电荷分布对其功能特性具有关键作用[1]。尽管理论模型已取得显著进展,但纳米尺度颗粒材料的实验证据仍较为间接。本研究通过非化学计量比MgO?nAl?O?(MAS,n=0.95和1.07)的纳米颗粒模型体系,探究了阳离子与缺陷分布对SCZ形成的影响。采用电子能量损失谱(EELS)和离轴电子全息术(OAEH)对SCZ进行实验研究:沿垂直晶界方向采集EEL谱(图1),据此计算镁铝相对阳离子浓度。研究发现无论退火过程如何,富镁尖晶石晶界附近存在过量Mg2?阳离子,而富铝尖晶石晶界附近则聚集过量Al3?阳离子。此外,阳离子分布与晶粒尺寸密切相关——对于非化学计量MAS,阳离子浓度与缺陷浓度成正比,因为化学计量偏离会产生补偿电荷的相邻缺陷[2,3,4]。两种材料中,小于40nm晶粒均呈现非均匀阳离子分布,较大晶粒中心区缺陷浓度趋近体相值,且晶界附近过量Mg(Al)阳离子随晶粒尺寸增大而减少。Maier等[1]计算表明:当晶粒尺寸达到德拜长度量级(本研究非化学计量MAS的德拜长度估算为9nm[7])时,晶界区不再电中性,其电荷分布受边界处电荷积累/耗尽影响。由于缺乏精确的缺陷形成能数据[5,6],我们采用OAEH直接测量纳米MAS的静电荷分布,证实晶界-晶核间电荷分布与静电势累积取决于缺陷空间分布而非MAS整体组分(图2)。晶界附近过量Mg2?或Al3?阳离子的聚集量随晶粒尺寸减小而增强,其电势分布规律与理论模型预测的过量阳离子种类、晶粒尺寸及德拜长度关系一致[1]。
关键词: 晶格排序、电子全息术、离子纳米材料、电子能量损失谱、空间电荷势
更新于2025-09-11 14:15:04
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2016年欧洲显微镜学大会:会议录 || 运用电子全息术、洛伦兹显微镜技术、电子衍射显微镜技术及差分相位衬度扫描透射电镜对砷化镓化合物半导体及半导体激光二极管进行分析
摘要: 该论文内容探讨了利用电子全息术、电子显微镜技术、电子衍射显微术及不同相位衬度方法,对半导体器件及其半导体层的发展与应用进行研究。重点阐述了这些技术在理解半导体材料结构与电学特性方面的重要性。
关键词: 半导体器件、相位对比、电子衍射、电子显微镜、电子全息术
更新于2025-09-11 14:15:04