反射式高能电子衍射（RHEED）是一种原位（In-situ）监测薄膜生长结构的**.工具。在镀膜工艺中，它通常安装在MBE系统上，用于薄膜结构的原位监测，RHEED的应用较大地提高了MBE镀膜条件的研究效率。

　　RHEED可用于监测薄膜生长(（即使是亚单原子层)。通过RHEED 图案特征，可以分析基底的表面再构、基底或薄膜表面的晶体结构。通过衍射强度的变化，可分析薄膜表面粗糙度，从而监测薄膜生长进度。

　　与低能电子衍射(Low energy electron diffraction，LEED)和透射电子衍射(Transmissionhigh energy electron diffraction，THEED）相区别，它具有很高的电子能量（10~100keV),电子与薄膜表面的反应具有反射特性。其原理如图所示，10~100keV的高能量电子以较小的角度（通常为1~3°)入射样品表面，即电子束以几乎平行于样品表面的方向入射，发生样品晶面的衍射后，在另一侧的屏幕上可检测到电子衍射信号，通过此信号可实时监测薄膜的生长结构与状况。由于在RHEED实验中，电子束以几乎平行于样品的方向入射，因此电子束仅仅透入薄膜表面儿个原子层厚度，这正好使得RHEED成为晶体表面结构分析的强有力.工具。

　　电子衍射同样可以用爱瓦尔德的倒易理论进行分析，衍射倒易理论认为，当爱瓦尔德衍射球与倒易晶格点相交时，衍射就会发生。一般来说，由衍射图案可直接判定生长的薄膜是否为单晶。如果高能电子衍射发生在具有绝对完美结构的单晶体（Single crystalline）表面，三维的倒易晶格点将表现为无限的平行棒束，实际上由于热振动和晶格的不完整性，通常表现为有限的平行棒束( Streaky feature)，如图 (b)。若衍射发生在平滑的多晶体(Polycrystalline)表面，其衍射图案为环状。如果衍射发生在不够平滑的晶体表面，将会形成点状图案(Spotty feature)，如图 (c)。而如果高能电子入射非晶结构表面，由于不存在规则的衍射晶面，不会得到任何衍射图案，只是背底而已。由于反射球半径很大，和球面相交的除（00）杆外还有（01)，(01)杆，甚至（02)，(02〉杆，这些杆形成相应的衍射条纹。