扫描电子显微学中二次电子发射过程的蒙特卡洛模拟

利用蒙特卡洛模拟固体中电子散射轨迹的计算方法，系统地研究了扫描电镜中二次电子信号的发射过程。该模拟电子与固体相互作用的蒙特卡洛模型包含了级联二次电子产生的过程，并且采用光学介电函数方法描述电子的能量损失和相伴的二次电子激发。由于模拟计算可以给出背散射电子和二次电子的绝对产额，以及它们随加速电压和样品的原子序数的变化关系，因此可以用于模拟元素衬度和形貌衬度像。还计算得到了关于二次电子产生和发射的其它分布，并与实验结果作了比较。     

扫描电子显微镜在栅光刻工艺中的应用

阐述了扫描电子显微镜在解决栅光刻在线监测中遇到的问题和解决过程。在充分的理论分析基础上,通过大量实验研究,克服了光刻胶在高能电子辐照下变形、变性的问题;削弱了光刻胶样品表面荷电对图像质量的影响;在观测"T"型栅的胶窗口时采用特殊的工作条件获得了三层胶的立体形貌图像,从而能够观察三层胶的内部结构。上述问题的解决和技术的改进实现了栅光刻工艺的在线监测;并为栅光刻工艺的稳定和改进、产品成品率的提高提供了大量数据和图像。     

电子显微学在深海锰结核研究中的应用

自1994年以来，笔者以偏光显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、电子探针及X射线能谱仪等为主要手段，对深海锰结核进行了全面系统和深入细致的研究。     

透射电子显微学在半导体材料科学中的应用

本文介绍了将透射电子显微学应用于半导体材料科学研究中的几个典型课题中所取得的研究结果，展示出从体单晶到超薄、式层异质结材料，从平面型异质结到非平面异质结材料的广泛领域中所获取的关于材料中“微区”、“微量”、“微观结构”的全方位信息，说明了透射电子显微学在半导体材料科学中起到的独特重要作用，而且随着半导体材料的日新月异的发展，其重要性将日趋明显。     

模拟扫描电镜像衬度的体构件Monte Carlo方法

利用Mollte Carlo计算方法可以模拟电子束与样品的相互作用过程,从而了解扫描电子显微学中信号的产生机制,本工作中,我们采用体构件法来产生复杂试样的几何构型,利用光线追踪算法求得散射事件间的步长抽样修正。电子散射的物理模型则采用Mott散射截面描述电子与原子间的弹性相互作用,以及用介电函数理论描述电子与固体的非弹性相互作用,同时还考虑到了二次电子的级联产生过程．以此,我们模拟计算出了若干复杂几何体的二次电子像和背散射电子像。     

高分辨电子显微学与电子衍射相结合在测定晶体结构中的应用

本文简单介绍了高分辨电子显微学中测定晶体结构的尝试法及其局限法，以及以高分辨电子显微学与电子省射相结合为基础所建立的图像处理方法。并针对此图像处理方法提出了一种修正电子衍射强度的方法，它也建立在高分辨电子显微学和电子衍射相结合的基础上，文中重点介绍了此方法的步骤和应用效果。     

扫描隧道显微学在薄膜量子生长中的应用

按照量子力学教科书上对一维方势阱中粒子运动的描述,理想情况下,电子受限于厚度均一的薄膜中时,在垂直于薄膜的方向上其能级会量子化,形成驻波形式的能量本征态（或称为量子阱态）,这类似于光学中的法布里一玻罗干涉现象。这种干涉对薄膜的厚度和平整度十分敏感,能显著地改变费米能级附近的电子态密度,所以会从本质上影响薄膜材料的物理和化学性质。半导体或绝缘体衬底上的金属薄膜材料是一个理想的一维方势阱体系。在这种体系中,     

MonteCarlo方法在微束分析中的应用

我们发展了一种新的ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模型用于模拟电子在固体中的散射过程和级联二次电子的产生及发射过程。这个模型不含参数，而且模拟计算出的背散射电子的能量分布与实验结果符合极好，证实了ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模型对于理解电子能谱分析技术和扫描电子显微术中的物理过程是极为有效的。     

电子探针背散射电子图像在碳酸盐岩微区分析中的意义

碳酸盐岩成分虽然简单,然而结构却非常复杂,微区分析显得尤为重要。因显微镜等常规仪器性能有限,难以用来进一步提高微区分析的精度。电子探针的使用则大大提高了微区分析研究的精度与深度。使用该仪器能对研究对象进行几千倍甚至十万倍的显微结构观察,可以发现高清晰的微米级、纳米级的微观地质现象;同时可以定位分析相应微观结构的成分,即将化学成分与显微结构一一对应起来,真正实现原住、可靠的精细微区分析。本文重点研究了电子探针中的一种最重要的图像——背散射电子图像,在碳酸盐岩微区分析中所起的作用。除了其在上述显微结构与微区分析精确定位方面的意义之外,它在岩石矿物识别方面的意义也不容小觑。     

蒙特卡洛模拟在科研项目风险决策管理中的应用

蒙特卡洛模拟法是风险分析中的一种常用方法,运用此法可以定量描述各个备选方案下评价指标的统计特征值,统计分析结果为项目在不确定环境中投资决策提供了必要依据。本文介绍了此法在科研项目风险决策管理中的应用。     

结合体构造的Monte Carlo方法模拟扫描电镜成像衬度

扫描电镜中的低能二次电子信号主要反映试样的表面形貌特征，而较高能量的背散射电子信号既包含了试样的表面信息，也可表征试样的结构差异和内部成分。对二次电子和背散射电子信号产生过程的计算模拟研究有助于理解扫描电子显微镜的成像机制和图像衬度机理，但现在的计算一般仅局限     

Monte Carlo模拟有特殊几何边界试样的扫描电镜成像衬度

扫描电子显微镜对于研究材料的表面形貌非常重要。低能二次电子主要反映试样的表面形貌特征，而较高能量的背散射电子既可在一定程度上反映试样的表面特征，也可表征试样的内部成分和结构差异。采用Monte Carlo计算模拟方法可以研究电子在有几何边界的试样表面附近及内部的相互作用过程，从而得到二次电子和背散射电子信号的各种分布，这将有助于理解扫描电子显微镜的成像机制和图像衬度机理。     

Trajectory split method for Monte Carlo simulation of ionimplantation

A new method for the acceleration of two- and three-dimensional Monte Carlo simulation of ion implantation into crystalline targets is presented. The trajectory split method ensures a much better statistical representation in regions with a dopant concentration several orders of magnitudes smaller than the maximum. As a result, the time required to perform a simulation with comparable statistical accuracy is drastically reduced. The advantages of the new approach have been confirmed by a thorough statistical analysis     

逆正向蒙特卡罗方法及应用

在打破传统蒙特卡罗方法在光线跟踪计算时各个子过程连贯性的基础上,发展了灵活的逆正向蒙特卡罗法,进而利用该方法研究了介质的矢量辐射传输问题。通过建立一维梯度折射率半透明介质模型,模拟了大气层折射率分布,得到了考虑偏振时介质自身的Stokes矢量。研究结果表明,梯度折射率介质不同表面的发射率存在一定的区别,散射性介质在考虑偏振时表面发射率的结果与标量方法存在一定的差异。逆正向蒙特卡罗方法可用以解决矢量辐射传输这类复杂问题。     

基于Monte Carlo方法的3G网络仿真

以3G网络仿真为主线,介绍了动态仿真和静态仿真两种仿真方法,并主要对蒙特卡罗仿真方法做出深入探讨,以期此方法的使用能提高3G网络仿真的质量。围绕该方法的内容有蒙特卡罗仿真方法的数学基础、蒙特卡罗方法的一般工作流程、一次快照的四个关键步骤以及仿真的收敛标准。     

Hydrodynamic hot-electron transport simulation based on the Monte Carlo method

A hydrodynamic hot electron model is used to study electron transport through a submicron N⁺ --- N --- N⁺ GaAs structure. This study is used to investigate improvements which the unique features of this model offer to analysis of devices operating under nonstationary transport conditions. The model is based upon semiclassical “hydrodynamic” conservation equations for the average carrier density, momentum and energy. The general model includes particle relaxation times, momentum relaxation times, energy relaxation times, electron temperature tensors and heat flow vectors as a function of average carrier energy for the Γ, X and L valleys of GaAs. For this study, we utilized a simplified single electron gas version of our model to clearly reveal the impact of the nonstationary terms in the model. Results from both a drift-diffusion model approach and a Monte Carlo analysis are used to show the relative accuracy and facility this new model offers for investigating practical submicron device structures operating under realistic conditions.     

Bootstrap, an alternative to Monte Carlo simulation

The Monte Carlo simulation is a commonly used technique for circuit analysis, but is computationally expensive. The bootstrap method can save simulation time and retain the desired accuracy     

使用Monte Carlo方法对光子-物质的相互作用进行模拟

在医学影像获得方法中，核医学与传统的放射线探测，扫描仪探测，核磁共振相比，是唯一能获得器官功能性信息的方法，但它获得的图像质量不如其他方法。开发了一种图像探测仪并使用Monte Carlo方法对其各组成部分进行模拟从而可以通过调整参数来获得高分辨的图像。     

Monte Carlo simulation of bipolar transistors

A new approach is proposed to investigate, the limits of validity of the conventional drift-diffusion equation analysis for modeling bipolar transistor structures containing submicrometer dimensions. The single-particle Monte Carlo method is used for the solution of the Boltzmann equation. An electron velocity overshoot of 1.8 times the static saturation velocity has been found for electrons near the base-collector junction of a silicon device. The effect of this velocity overshoot was calculated to enhance the output collector current and reduce the electron transit time by 5 percent for the device structure considered in this work.