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研究生： 賴莉雯
論文名稱： 無應力矽鍺合金層的光學特性
指導教授： 賈至達
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 物理學系
Department of Physics
論文出版年： 2002
畢業學年度： 90
語文別： 中文
論文頁數： 66
中文關鍵詞： 應力 、矽鍺 、光學特性
論文種類： 學術論文
相關次數： 點閱：404  下載：3 
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    • 本論文使用了拉曼散射光譜和UV/VIS/IR反射光譜這兩種光學方法，來分析長在低溫成長矽(LT-Si)上的矽鍺合金層的特性，其矽的成長溫度從350oc到600oc。在拉曼散射光譜中，除了LT500oc(＃323)樣品多了513cm-1的聲子訊號外，主要都可觀測到Ge-Ge(287.7cm-1)、Si-Ge(405cm-1)、Si-Si(503cm-1)、Si(520cm-1)等振動模的聲子訊號。由聲子的位置我們可以分析得知，除了＃323樣品的矽鍺合金層受有局部不均勻的應力外，其餘五片樣品都是無應力作用的。另外，由反射光譜，我們也發現，只有＃323樣品在2.7ev～3.6ev的能量範圍呈現Fano的譜圖，印證了其合金層有特殊的結構存在，這結構致使合金的E1能帶，提升到3.18ev。其餘五片，可以利用將反射光譜做KK轉換後所得到的介電係數( 和 )做二次微分，求得能帶E1＝2.98ev，E1+Δ1＝3.07ev。我們也可以間接地從Δ1＜0.15ev，證實矽鍺合金無受應力的作用。
    另外，我們還利用反射光譜中干涉效應的譜圖部份，擬合了矽鍺合金層的厚度；也利用拉曼光譜中Si和relaxed SiSi 振動模的聲子強度比，計算矽鍺合金層的吸收係數；並探討了溫度對聲子位置的效應。

    1、 摘要 1 2、 緒論 2 參考資料 2 3、 矽鍺合金半導體的置備及其特性 3.1 應變(stain)與鬆弛(relaxed) 3 參考資料 5 3.2 樣品的成長條件 6 3.3 樣品的TEM圖 8 參考資料 11 4、 利用拉曼光譜圖分析矽鍺合金的成份與應變 4.1 拉曼散射的基本原理 4.1.1 基本原理 12 4.1.2 實驗上的應用 14 4.2 拉曼散射光譜圖的分析 4.2.1 Si1-xGex合金的成份及所受應力的分析 16 參考資料 22 4.2.2 探討溫度對聲子的影響 23 參考資料 34 5、 利用UV/VIS/NIR光譜圖擬合厚度與矽鍺合金臨界能量E1和E1＋△1 5.1 UV/VIS/NIR光譜儀的裝置與原理 5.1.1 光譜儀裝置 35 5.1.2 電磁波在介質中的傳播 37 5.1.3 Kramers-Kronig (KK)轉換 38 5.2 UV/VIS/NIR光譜圖的分析 5.2.1 反射光譜圖 40 參考資料 41 5.2.2 樣品合金層厚度的擬合 42 參考資料 46 5.2.3 利用拉曼光譜和擬合的厚度計算合金層的吸收係數 47 參考資料 55 5.2.4 由e1、 e2二次微分擬合臨界能量E1和E1＋Δ1 56 參考資料 61 5.2.5 在反射光譜中觀測到的Fano譜圖 62 參考資料 65 6、 附錄 66

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