研究生: |
錢玉坤 Chyan Yuh-Kuen |
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論文名稱: |
銻化銦薄膜之遠紅外線光譜及拉曼光譜特性分析研究 Far-infrared and Raman characterization of InSb films |
指導教授: |
楊遵榮
Yang, Tzuen-Rong |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
物理學系 Department of Physics |
畢業學年度: | 86 |
語文別: | 中文 |
中文關鍵詞: | 聲子 、銻化銦 、遠紅外線光譜 、拉曼散射 |
論文種類: | 學術論文 |
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本文以傅立葉轉換遠紅外線反射光譜與拉曼散射光譜分析以MOCVD與LPMOCVD 所成長的InSb薄膜,由紅外線反射光譜中發現:MOCVD所成長各種不同III-V比例的InSb薄膜均在180 cm-1處發現InSb 的TO振動模,我們也在269 cm-1處發現基底GaAs 的TO振動模,InSb與GaAs的TO振動模均隨著溫度的降低而逐漸增大。藉由介電函數理論的fitting後瞭解InSb薄膜的厚度是影響269~300 cm-1處反射光譜不同的主要因素,而樣品的自由載子濃度越高,在反射光譜上得到長波長範圍的反射率較高。我們並且了解InSb薄膜與GaAs基底有約14.5%非常大的晶格不相配(lattice mismatch),由於InSb薄膜與GaAs基底的介面行為,導致在InSb薄膜與GaAs基底的介面(interface)上有高濃度的晶格錯位(dislocation),因此在反射光譜上發現在218 cm-1與228 cm-1處有出現微小的振動模,分別與InAs及GaSb的TO振動模相對應,並且也有隨著溫度的降低而逐漸增大的現象。我們並且從Kramers-Kroning關係來分析實驗數據,發現分析結果與介電函數理論的fitting結果十分接近。我們由拉曼散射光譜得到ωTO、ωLO與ω2LO振動模,藉由ω2LO振動模的發現及ωTO/ωLO的比值來了解MOCVD樣品成長的Ⅲ-Ⅴ族比例與薄膜樣品的結晶本質(crystalline perfection)。在拉曼散射光譜中所有樣品LO振動模之半高寬(full width at half maximum)於300K時均小於6 cm-1,10K時均小於3 cm-1,說明以MOCVD方法可以在GaAs基底上成功的成長品質良好的InSb薄膜。且由拉曼散射光譜所得到的InSb薄膜之TO振動模與傅立葉轉換紅外線反射光譜測得的InSb薄膜之TO振動模對應關係良好。