А) Дифракция быстрых электронов (электронография на просвет)

Вид электронограмм при дифракции быстрых электронов зависит от характера исследуемых объектов. Электронограммы от плёнок, состоящих из кристалликов, обладающих взаимной ориентацией, или тонких монокристаллических пластинок образованы точками или пятнами (рефлексами) с правильным расположением, от текстур — дугами (рис.1), от поликристаллических образцов — равномерно зачернёнными окружностями (аналогично дебаеграммам), а при съёмке на движущуюся фотопластинку — параллельными линиями. Эти типы электронограмм получаются в результате упругого, преим. однократного, рассеяния (без обмена энергией с кристаллом).

При многократном неупругом рассеянии возникают вторичные дифракционные картины от дифрагированных пучков. Эти электронограммы называются кикучи-электронограммами (по имени получившего их впервые японского физика). Подобная электронограмма представлена на рис.8.

В производстве интегральных схем существенным является контроль степени совершенства кристаллической структуры приповерхностного слоя кремниевой подложки, например, до процесса эпитаксии слоя кремния. Этот контроль выполняется с помощью кикучи-электронограмм, так как даже незначительное нарушение её структуры приводят к размытию кикучи-линий.

Электронограммы от молекул газа содержат небольшое число диффузных ореолов.

В основе определения элементарной кристаллической ячейки и симметрии кристалла лежит измерение расположения рефлексов на электронограммах. Межплоскостное расстояние можно рассчитать по следующей формуле.

,

где L — расстояние от образца до фотопластинки, l_B — длина волны де Бройля электрона, определяемая его энергией, r — расстояние от рефлекса до центрального пятна на электронограмме. Методы расчёта атомной структуры кристаллов в электронографии близки к применяемым в рентгеновском структурном анализе.

Электронограммы на просвет получают в ПЭМ, что позволяет наблюдать дифракцию с участков диаметром менее 1 мкм. В современных растровых ПЭМ получают картину дифракции с участков диаметром 10 нм. Образцы при этом должны быть приготовлены в виде тонкой фольги. Этим методом удается определить ориентацию небольших включений Si в слое SiO₂, полученного при термическом окислении поликристаллического кремния. В ПЭМ получают микрофотографию интересующего участка, а с помощью электронной дифракции определяют состав и ориентацию микровключения.