繞射對比成像（diffraction-contrast imaging）

我們對差排、疊差與小析出物從 TEM 得到的認識，大多來自繞射對比成像——觀察缺陷的主力模式。想法很簡單。電子束穿過薄膜時，會分裂成直穿的（透射）束與數個繞射束。繞射對比成像放入一個孔徑，只讓其中「一束」形成影像：留下透射束就是明場影像，或挑一個繞射束就是暗場影像。接著你看到的一切，都是一張「有多少電子強度落進那一束選定光束」的逐區地圖。

為什麼這能讓缺陷現形？因為一塊區域繞射多少，取決於它多精確地滿足布拉格條件，而缺陷會在局部彎折或應變晶格。在差排附近，晶面稍微傾斜，那一小塊就與周圍繞射得不一樣——更多電子在那裡被拉進（或拉出）選定光束——於是它呈現為一條暗線或亮線。同樣的邏輯把疊差變成一組平行條紋、把有應變的小析出物變成瓣狀的「咖啡豆」對比、把不同傾角的晶粒變成不同深淺、把薄膜的緩彎變成掃過的彎曲輪廓。為了讓缺陷分析乾淨，操作者會傾斜到雙束條件，此時只有透射束與一個繞射束（一個 g 向量）是強的。

雙束設定解鎖了一個真正定量的鑑別差排技巧：不可見準則。當選定的繞射向量 g 垂直於差排的柏格斯向量 b 時，也就是 g 與 b 的內積為零時，差排會變得不可見（它的對比消失）。用兩三個不同的 g 向量對同一條差排成像，記下哪些讓它消失，你就能解出 b 的方向——差排最根本的描述量。誠實的提醒：繞射對比是來自應變場的間接訊號，不是缺陷原子核心的影像。一條差排線成像時常略微偏離它核心真正所在的位置，而對比反映的是晶格的扭曲，而非原子排列本身。