Inelastic mean free path (IMFP) of the electron is a very important parameter for quantitative analysis of several electron spectroscopies and transport properties. In spite of being a fundamental material property, its experimental determination is not trivial due to complexity of the various electron scattering processes in matter. In this report, we demonstrate a procedure to determine the IMFP of 300 keV electrons in GaN, using the log-ratio technique where the local specimen thickness needs to be accurately known. The GaN nanorod morphology of the sample used here allows the accurate measurement of thickness by "thickness map" under EFTEM measurements which enable the site specific determination of IMFP. IMFP for different collection semi angles have also been measured to validate the angular dependence. Our experimental results estimates the IMFP of GaN for 300 keV electrons to be 143±11 nm at no-aperture condition and exhibit a strong inverse angular dependence at smaller collection semi angles (β<20mrad) and a near angular independence at larger collection semi angles (β>30mrad). We discuss these results in the light of three different theoretical models prevalent in the literature. This article is protected by copyright. All rights reserved.

中文翻译：

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GaN 纳米棒中 300 keV 电子非弹性平均自由程的位置特定角度相关测定

电子的非弹性平均自由程 (IMFP) 是定量分析几种电子光谱和传输特性的一个非常重要的参数。尽管是一种基本的材料特性，但由于物质中各种电子散射过程的复杂性，它的实验确定并非微不足道。在本报告中，我们展示了使用对数比技术确定 GaN 中 300 keV 电子的 IMFP 的程序，其中需要准确知道局部样品厚度。此处使用的样品的 GaN 纳米棒形态允许在 EFTEM 测量下通过“厚度图”准确测量厚度，这使得 IMFP 的位置特定确定。还测量了不同收集半角的 IMFP 以验证角度依赖性。我们的实验结果估计 300 keV 电子的 GaN 在无孔径条件下的 IMFP 为 143±11 nm，并且在较小的收集半角 (β<20mrad) 下表现出强烈的反角依赖性，并在较大的收集半角下表现出近乎角度的独立性(β>30mrad)。我们根据文献中流行的三种不同的理论模型来讨论这些结果。本文受版权保护。版权所有。本文受版权保护。版权所有。本文受版权保护。版权所有。