反射式高能電子衍射(Reflection High-Energy Electron Diffraction,簡(jiǎn)稱(chēng)RHEED)是高能電子衍射的一種工作模式。它將能量為10～50keV的單電子束掠入射 (1°~3°)到晶體表面，其反射束帶有晶體表面信息，并呈現(xiàn)于熒光屏。

原理

RHEED反射式高能電子衍射將能量為10～50keV的單能電子掠射 (1°～3°)到晶體表面，其反射束帶有晶體表面信息，并呈現(xiàn)于熒光屏。當(dāng)入射電子束與晶面簇的夾角θ、晶面間距和電子束波長(zhǎng)λ三者之間滿足布喇格公式時(shí)，則沿此晶面簇對(duì)入射束的反射方向有衍射束產(chǎn)生，從而得到表面結(jié)構(gòu)的全部信息。

特點(diǎn)

1. RHEED入射束與衍射強(qiáng)度大，不易受外界干擾，熒光屏不需加高壓。樣品正面有較大的空間，有利于分子束外延生長(zhǎng)(Molecular Beam Epitaxy，簡(jiǎn)稱(chēng)MBE)的原位檢測(cè)。

2. RHEED采用高能電子，因此可以形成亮度高且細(xì)的聚焦束，所得的衍射譜線有較高的亮度和銳度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)地監(jiān)測(cè)，得到全部結(jié)構(gòu)信息，且度較高。

3. RHEED可以進(jìn)行二維分析，也可以進(jìn)行三維分析，可通過(guò)改變掠入射角從而改變電子束穿透深度，以獲得深度信息。

4. RHEED通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)樣品可以直接測(cè)得沿倒易桿強(qiáng)度變化。

5. RHEED不僅可以實(shí)現(xiàn)表面結(jié)構(gòu)分析，也可用于觀察表面形貌和缺陷。

6. RHEED除了用于單晶，還可以用于多晶，孿晶，無(wú)定形表面及微粒樣品的表面結(jié)構(gòu)分析。

應(yīng)用

反射式高能電子衍射得到廣泛運(yùn)用是與分子束外延(MBE)技術(shù)發(fā)展有關(guān)。它可用于原位觀察外延薄膜生長(zhǎng)情況，為改進(jìn)生長(zhǎng)條件提供依據(jù)。反射高能衍射具有較高的表面靈敏度(10~40埃),但它不僅限于作單晶表面結(jié)構(gòu)分析，也可用于多晶、孿晶、無(wú)定形表面及微粒樣品的表面結(jié)構(gòu)分析。也可用來(lái)作物相鑒定、測(cè)定晶體取向和原子位置。此外，電子衍射可以用來(lái)測(cè)定晶體的空間群。