GaAs(100)衬底上金属有机物化学汽相淀积法生长的CdTe膜喇曼光谱研究

本文报道了GaAs(100)衬底上CdTe外延膜的喇曼光谱,并提出利用实验上测得的CdTe外延膜LO声子峰宽度和位置来确定外延膜应变的处理方法.结果表明,对于厚度达2.5 μm的 CdTe外延膜,仍有应变存在,且应变大小与样品生长条件有关.从喇曼谱的分析中还提取了样品质量的有用信息其质量分析结果得到X射线双晶衍射和扫描电子显微镜表面形貌分析结果的支持.     

应变对PbSe材料晶格振动的影响

在晶格失配的BaF2衬底上用分子束外延技术生长了不同厚度的PbSe单晶薄膜,PbSe外延薄膜的喇曼光谱测量到:位于136～143cm-1之间的布里渊区中心纵光学声子(LO)振动,位于83～88cm-1之间的纵光学声子与横光学声子的耦合模(LO-TO)振动,以及位于268～280cm-1之间的2LO声子振动.而且PbSe薄膜的LO声子频率随薄膜厚度的不同明显移动,随着薄膜的厚度减小声子频率线性增大,这是由外延膜与衬底之间的失配应力不同引起的.为了理解PbSe声子振动模喇曼活性的物理原因,还比较分析了PbSe体单晶的喇曼光谱,同样,PbSe体单晶样品也呈现出喇曼活性的散射峰.     

应变对PbSe材料晶格振动的影响

在晶格失配的BaF2衬底上用分子束外延技术生长了不同厚度的PbSe单晶薄膜,PbSe外延薄膜的喇曼光谱测量到位于136～143cm-1之间的布里渊区中心纵光学声子(LO)振动,位于83～88cm-1之间的纵光学声子与横光学声子的耦合模(LO-TO)振动,以及位于268～280cm-1之间的2LO声子振动.而且PbSe薄膜的LO声子频率随薄膜厚度的不同明显移动,随着薄膜的厚度减小声子频率线性增大,这是由外延膜与衬底之间的失配应力不同引起的.为了理解PbSe声子振动模喇曼活性的物理原因,还比较分析了PbSe体单晶的喇曼光谱,同样,PbSe体单晶样品也呈现出喇曼活性的散射峰.     

掺Be分子束外延GaAs的喇曼光谱

利用喇曼光谱研究了掺Be分子束外延P型GaAs中晶格振动的纵光学声子LO与空穴等离子体激元的耦合.观测了耦合模L_+与L_-的喇曼光谱及其谱峰强度和位置随不同空穴浓度的变化,并对谱图进行了分析和讨论.     

ZnTe-ZnSe应力超晶格的喇曼散射

喇曼散射对于研究晶体结构,特别是对超晶格中的应力场,是一种有力的方法.通过对声子带的测量,可以确定超晶格层的应力强度.日本大阪大学 Nakashima 等人测试了 ZnTe-ZnSe 超晶格结构的喇曼散射,以分析结构的质量和应力状态.作者的十六个样品中 ZnTe 和 ZnSe 分别具有不同的厚度.ZnTe 层:ds_e=5～50(?),ZnTe 层 dr_e=5～50(?)。样品用热壁外延方法(HWE)生长在(100)GaAs 衬底上。当衬底     

半导体超晶格中光学声子的喇曼散射研究

报道了在室温和非共振条件下,(GaAs)_n(AlAs)_n超晶格结构的喇曼散射测量结果。在适当的散射配置下,观察到分别限制在GaAs和AlAs层中的LO和TO声子模。根据线性链模型,把喇曼散射测量到的光学声子限制模的频率按q=2πm/[α_0(n+1)]展开所得到的光学声子色散曲线,与体材料GaAs和AlAs的光学声子色散曲线符合良好。     

In_xGa_(1-x)As/InP混晶的长波长光学声子谱

本文报道In_xGa_(1-x)As/InP混晶的室温喇曼散射测试结果。所用的样品用MOCVD方法生长在〈100〉晶向的InP衬底上,混晶组分x值在0.17-0.5之间。实验结果表明,In_xGa_(1-x)AS混晶的年波长光学声子谱呈现双模行为,具有类GaAs和类InAs两个光学支,同时探索了晶体应力对LO声子模线型的影响。     

掺碳氮化镓的光学性质

利用喇曼光谱和光致发光谱,对采用氢化气相外延淀积方法在MOCVD GaN衬底上生长的掺碳GaN样品的光学性质进行了研究.结果发现C3H8流量的增加导致载流子浓度的升高,喇曼谱出现蓝移,E1(LO)声子的Raman强度变弱.同时光致发光谱中蓝光带和黄光带发光强度随着掺碳浓度的增加先增强后减弱,这与掺杂碳的自补偿效应有关.高碳掺杂量的GaN材料的结构与光学性质均显著下降.     

掺碳氮化镓的光学性质

利用喇曼光谱和光致发光谱,对采用氢化气相外延淀积方法在MOCVD GaN衬底上生长的掺碳GaN样品的光学性质进行了研究.结果发现C3H8流量的增加导致载流子浓度的升高,喇曼谱出现蓝移,E1(LO)声子的Raman强度变弱.同时光致发光谱中蓝光带和黄光带发光强度随着掺碳浓度的增加先增强后减弱,这与掺杂碳的自补偿效应有关.高碳掺杂量的GaN材料的结构与光学性质均显著下降.     

GaAs(001)衬底上MOCVD生长的立方相GaN外延薄膜的光学性质研究

本文报道了利用MOCVD方法,在GaAs衬底(001)面制备的立方GaN薄膜的光学性质.利用光致发光(PL)光谱的半高宽确定制备的样品具有不同的晶体质量.利用喇曼散射(RS)光谱研究了立方GaN薄膜中的光学声子模式.横向(TO)和纵向(LO)声子在立方GaN中的散射峰分别位于552cm-1和739cm-1.另外还观察到来自界面无序层的TOB和LOB.根据喇曼频移和选择定则可识别GaN中的相组成.其来自六方相GaN的E2声子模,可作为识别立方GaN中六方相的标志.随着退火温度的升高,样品中的界面层的效应减弱,六方相增加     

Zn_(1-x)Mn_xSe/Zne应变超晶格的分子束外延生长及特性研究

用分子束外延方法在GaAS（100）衬底上成功生长了高质量的Zn1-xMnxSe／Znse（x＝0．16，x＝0．14）超晶格结构．用X射线衍射和喇曼散射对其结构、应变分布以及光散射性能进行了研究．当超晶格的总厚度大于其临界厚度时，超晶格将完全弛豫至一个新的平衡晶格常数．此时，在（100）平面内，ZnSe阱层受到张应变，而Zn1-xMnxSe垒层受到压应变，从而，导致其喇曼光谱中，ZnSe阱和Zn1-xMnxSe垒的LO声子峰分别向低频方向和高频方向移动．当超晶格总厚度小于其临界厚度时，超晶格不再弛豫而是保持过渡层Znse的晶格常数，此时，ZnSe阶层不再受到应变，而Zn1－xMn     

GaAs/GaAlAs多量子阱激子吸收谱

在10K至292K温度范围内测量了GaAs/GaAlAs多量子阱结构的激子吸收谱.观察到轻、重空穴对应的激子吸收峰(LH和HH)及台阶状态密度.研究了轻、重空穴激子吸收峰的能量间隔及激子吸收峰的温度特性.发现多量子阱样品的LO声子展宽系数为6.1meV,比体GaAs的展宽系数略小.样品用国产MBE设备生长,采用化学选择腐蚀技术除去GaAs衬底.     

热壁外延生长GaAs／Si薄膜质量研究

本文研究了用热壁外延（HWE）技术在Si衬底上不同工艺下生长的GaAs薄膜的拉曼（Raman)和荧光（PL）光谱。研究表明：在室温下,GaAs晶膜的Raman光谱的265cm^-1横声子（TO）峰和289cm^-1纵声子（LO）峰的峰值之比随晶膜质量的变化而逐渐变大、半高宽（FWHM）变窄且峰值频移动变小,而LC光谱出现在871nm光谱的FWHM较窄,表明所测得的薄膜为单晶晶膜,对同一晶膜也可判断出均匀程度。因此可以通过拉曼光谱和PLC光谱相结合评定外延膜晶体质量。     

n型和p型4H-SiC的二级喇曼谱

给出了n型和p型4H-SiC的二级喇曼谱的实验结果.指认了所观察到的一些光谱结构对应的特定声子支及其在布里渊区中相应的对称点.发现在4H-SiC的二级喇曼谱中存在能量差约为10cm-1 的双谱线结构,这一结构与六方相GaN,ZnO和AlN的双谱线结构具有相同的能量差.二级喇曼谱的截止频率对于不同掺杂情况的4H-SiC具有相同的值.它并不等于n型掺杂4H-SiC的A1(LO)声子的倍频,而是等于未掺杂样品的A1(LO)声子的倍频.掺杂类型和杂质浓度对4H-SiC的二级喇曼谱几乎没有影响.     

n型和p型4H-SiC的二级喇曼谱

给出了n型和p型4H-SiC的二级喇曼谱的实验结果.指认了所观察到的一些光谱结构对应的特定声子支及其在布里渊区中相应的对称点.发现在4H-SiC的二级喇曼谱中存在能量差约为10cm-1的双谱线结构,这一结构与六方相GaN,ZnO和AlN的双谱线结构具有相同的能量差.二级喇曼谱的截止频率对于不同掺杂情况的4H-SiC具有相同的值.它并不等于n型掺杂4H-SiC的A1(LO)声子的倍频,而是等于未掺杂样品的A1(LO)声子的倍频.掺杂类型和杂质浓度对4H-SiC的二级喇曼谱几乎没有影响.     

原位退火对HVPE生长的GaN外延层光学性质和结构的影响

研究了原位退火对用氢化物外延方法在(0001)面蓝宝石衬底上生长的氮化镓(GaN)外延薄膜的结构和光学性能的影响.测试表明,氨气气氛下在生长温度进行的原位退火,明显提高了GaN外延膜的质量.X射线衍射(XRD)分析表明,随着原位退火时间的增加,(0002)面和(1012)面摇摆曲线的半峰宽逐渐变窄.喇曼散射谱显示样品退火后E2(high)峰位向低频区移动;随着退火时间的延长,趋向于块状GaN的峰位.可见,原位退火使GaN外延膜中的双轴应力明显减少.光致发光的测试结果与XRD和喇曼散射谱的结论一致.表明原位退火能有效提高GaN外延膜的结构和光学性能.     

原位退火对HVPE生长的GaN外延层光学性质和结构的影响

研究了原位退火对用氢化物外延方法在(0001)面蓝宝石衬底上生长的氮化镓(GaN)外延薄膜的结构和光学性能的影响.测试表明,氨气气氛下在生长温度进行的原位退火,明显提高了GaN外延膜的质量.X射线衍射(XRD)分析表明,随着原位退火时间的增加,(0002)面和(1012)面摇摆曲线的半峰宽逐渐变窄.喇曼散射谱显示样品退火后E2(high)峰位向低频区移动;随着退火时间的延长,趋向于块状GaN的峰位.可见,原位退火使GaN外延膜中的双轴应力明显减少.光致发光的测试结果与XRD和喇曼散射谱的结论一致.表明原位退火能有效提高GaN外延膜的结构和光学性能.     

GaAs衬底上分子束外延ZnTe_(1-x)S_x合金的光学声子散射研究

用分子束外延方法在GaAs（100）衬底上外延生长了不同组分的ZnTe1-xSx（0＜x＜1）合金．用X射线衍射和喇曼散射对该合金的晶体结构和光学声子散射性能进行了研究．通过对其光学声子频率随x的变化研究发现，ZnTe1-xSx合金呈现典型的双模特性．其中，ZnTe1-xSx合金中类ZnTe模和类ZnS模的长波光学声子频率随组分x呈线性变化．用改进了的随机元等位移（MREI）模型计算了该合金的长波光学声子频率和x的关系，并与测量结果作了比较，理论和实验符合很好．     

两步生长和直接生长GaAs/Si单晶薄膜的比较

报道了采用热壁外延(HWE)技术,在(100),(111)和(211)三种典型Si表面通过两步生长和直接生长法制备GaAs单晶薄膜,经过拉曼光谱、霍尔测试和荧光光谱分析比较,得出结论:(1)相同取向Si衬底,两步生长法制备的GaAs薄膜结晶质量比直接生长法制备的GaAs薄膜的要好;(2)采用HWE技术在Si上异质外延GaAs薄膜,其表面缓冲层的生长是降低位错、提高外延质量的基础;(3)不同取向Si衬底对GaAs外延层结晶质量有影响, (211)面外延的GaAs薄膜质量最好,(100)面次之,(111)面最差.     

表面处理对CdTe Raman散射谱的影响

利用傅利叶变换喇曼散射技术研究了CdTe表面的Raman散射谱，观察到了CdTe表面光学声子（TO、LO）的一级、二级斯托克斯、反斯托克斯Raman散射峰。实验同时还研究了经过机械抛光、化学机械抛光、化学腐蚀等不同表面处理后的CdTeRaman散射谱。实验表明Raman散射方法除可以用来表征晶体表面的完整性外，还能有效地探测样品的表面沾污情况。总的来说Raman散射技术有希望成为器件工艺过程中的一种表面无损检测手段。