摘要
收到日期：2015年6月17日 2015年9月12日修订
图像
图1 InP/Si结合纳米结构层的结构。 （a） 示例结构的三维表示。 （b） 样品横截面的扫描透射电子显微镜（STEM）视图（高角度环形暗场模式）。 矩形表示（c）和（d）中所示的放大区域。 （c） 顶部InP/InGaAs界面和（d）InP/氧化物/Si区域。 （e） 在制造过程结束时，在004-InP-Bragg反射附近对InP纳米结构样品进行高分辨率x射线衍射表征。 重用权限（&P） 图2 x射线照明轮廓的特征。 （a） 用高分辨率相机测量过聚焦光束（任意单位）的相干强度模式。 （b） 复值光束剖面的颜色再现，从（a）的反演中恢复，并显示在垂直于入射光束方向的平面上的样品位置。 亮度和颜色与光束振幅相对应 （线性比例）和相位 分别是。 请注意 沿实验室垂直方向。 重用权限（&P） 图3 3D Bragg ptychography采集。 （a） InP 004反射附近进行的实验示意图。 强度记录为3D动量传递的函数 通过组合沿摇摆曲线获得的2D探测器测量值。 请注意 ，其中 分别是入射波矢量和出射波矢量。 白色椭圆表示入射光束半高宽（FWHM）强度的足迹。 （b） InP获得的2D采集的放大区域 和（c）一个3D实验强度模式（等强度渲染，阈值为10个光子）。 使用InP纳米结构层的标称值进行3D模拟：（d）密度示意图和白色倾斜照明，（e）位移场图的（001）分量和相应相位。 （f） 模拟3D图案[与（b）相同的阈值]。 在（c）和（f）中，轴的长度表示 沿着 分别为。 重用权限（&P） 图5 从布拉格成像反演中检索的3D数量。 （a） 三维振幅和（b）直接由布拉格成像数据集反演产生的三维相位。 （c） 三维 应变分量。 （d） 沿（c）黑线拍摄的轮廓。 红色曲线对应于理想轮廓，而绿色曲线是理想轮廓与方差为9 nm的高斯分辨率函数卷积的结果。 在（a）–（c）中，所示体积对应于扫描期间照亮的样品部分，黑线长度为200 nm。 重用权限（&P） 图7 x射线数据质量评估。 （a） –（c）在相同的波束到采样位置连续采集三次布拉格相干衍射信号，即 。由于光子散粒噪声统计，这些衍射图案仅在计数较低的像素处有所不同。 （d） –（f）与（a）–（c）相同，在下一个波束到采样位置获得 。如（d）中的白色箭头所示，在两个不同位置之间的较高强度水平上可以看出明显的差异。 （g） –（j）以像素数表示的布拉格峰相对于第一光束到采样位置处峰值位置的运动。 （g） ，（h）沿 InP和InGaAs峰值的方向。 （i） ，（j）与（g），（h）沿 方向。 水平轴对应于照明位置 而改变照明位置时会产生不同的曲线 ，在（j）中的图例之后。 重用权限（&P） 图8 引入倾斜晶体。 （a） 衍射面倾斜一定角度的晶体 关于垂直于布拉格矢量的倾斜轴，会引起布拉格矢量相应的旋转。 （b） 倾斜晶体的旋转导致引入位移场，该位移场表示倾斜晶体中的平面位置与参考晶体中平面位置之间的差异，沿布拉格矢量方向投影。 图中给出了位移场的一些典型值。 重用权限（&P） 图10 量化STEM敏感性。 （a） InP/Si界面的HAADF模式视图。 （b） 旋转 和（c）应变 使用几何相位分析从（a）获得的图。 （b）中的色阶从 到 ，而在（c）的插图中 沿着 显示大约的波动 。 重用权限（&P）