Diplomarbeit - Institut für Halbleiter

16KAPITEL 2. GRUNDLAGEN DER TRANSMISSIONSELEKTRONENMIKROSKOPIE
Abbildung 2.3: Streuung eines Elektronenstrahls an einem isolierten Atom. Das
Elektron wird in einem Winkel θ in ein Raumwinkelelement dΩ gestreut. Der gesamte
Raumwinkel in den gestreut wird ist Ω. [4].
Source: electron scattering.jpg,electron scattering.eps
Die Wahrscheinlichkeit eines bestimmten Streumechanismus wird durch den Streuquer-
schnitt σ beschrieben. Jede mögliche Art der Streuung ist durch ihren eigenen Streuquer-
schnitt beschrieben. Dazu ein Zitat von Rudolf Peierls (1986) [4]:
”Wirft man einen Ball gegen eine Fensterscheibe mit einer Fläche von 1 Quadratmeter
und würde der Ball in nur einem von 10 Fällen die Scheibe zerschlagen und in neun von 10
Fällen die Scheibe nicht brechen und der Ball einfach zurückprallen, so wäre der inelastische
Streuquerschnitt 1
10 m2 und der elastische Streuquerschnitt 9
10 m2 ”
Obwohl die SI-Einheit (international standardisiertes Einheitensystem, franz.: systeme
international) des Streuquerschnittes m 2 ist, stellt er keine tatsächlich physikalisch vorhan-
dene Fläche dar, sondern repräsentiert die Wahrscheinlichkeit, dass ein gewisser Streuprozess
eintritt. [4]
Entsprechend seiner Einheit, kann man den Streuquerschnitt durch einen Radius r um
das Streuzentrum (Atom) angeben, wobei r für die verschieden Streumechanismen unter-
schiedliche Werte annimmt. [4]
σ = π · r 2
für elasitsche Streuung gilt relastisch = Ze
V θ
(2.5)
Z die Ordnungzahl des Atoms, e die Ladung des Elektrons, V das Potential des Elektrons