臺灣博碩士論文加值系統

我們利用拉曼散射光譜分析MBE成長的矽、鍺超晶格樣品之結構特性、晶層厚度及E1能隙。以不同波長的雷射入射樣品，所得之拉曼光譜在100cm-1以下低頻部份，有清晰的縱向折疊聲學聲子訊號，由Rytov理論模型及光彈力學計算結果，擬合矽、鍺超晶格樣品折疊聲子拉曼位移及拉曼散射強度，所求得之矽、鍺超晶格中矽、鍺層的平均厚度與樣品TEM測得之結果一致。依據Linear-chain-model理論分析Ge-Ge光學聲子，得知矽、鍺超晶格樣品中鍺層粗糙之程度。當以532.2nm波長雷射入射所測得之拉曼光譜在200cm-1附近有一波包，此為連續性散射結果，表示這個波長雷射能量接近共振能帶，以連續性散射理論擬合求出共振能階之能量為2.32eV，此值較鍺塊材的E1能隙2.22eV為高。應是鍺層受到量子井侷限作用而使E1能隙增大約0.1eV。以476nm雷射入射，觀察到高頻部份樣品能隙所產生的螢光效應，其中心能量與連續性散射得到的結果相同；其半高寬約300±50meV，故而有類似連續性能帶結構，導致我們在514.5nm、488nm雷射入射時仍可看到連續性散射訊號。在比對不同能量雷射入射時，Ge-Ge聲子、Si-Ge聲子相對於Si-Si聲子的強度比值，可明顯看出其對應的共振雷射能量皆為接近樣品能隙的中心能量。在變溫拉曼散射實驗中，發現聲學聲子的頻率、半高寬受溫度影響的變化量遠小於光學聲子，顯示兩種聲子是源於不同之振動機制。因為折疊聲子考慮的是層跟層之間的振動模，其波向量為超晶格週期的函數，然而在300K以下的範圍內，溫度變化對超晶格厚度影響非常小，故聲學聲子之拉曼譜線相對於光學聲子變化非常小。

1、摘要
2、緒論
參考資料
3、矽鍺超晶格樣品製成條件及結構
3.1 樣品製成：sample 21、22、23
3.2 樣品TEM圖
參考資料
4、超晶格中折疊聲子
4.1 拉曼光譜儀
4.1.1 雷射光源系統
4.1.2 雷射拉曼光譜儀系統
4.1.3 抽真空系統
4.1.4 散射光的收集
4.2 拉曼散射
4.2.1 拉曼散射原理簡介
4.2.2 矽鍺超晶格樣品拉曼光譜
4.3 折疊聲子形成
4.3.1 Linear-chain model
4.4 Rytov 理論計算折疊聲子模
4.5 由Rytov理論擬合折疊聲子光譜鋒值
4.6 彈光模式計算折疊聲子拉曼散射強度比
4.7 折疊聲子強度比擬合
4.8 結論
參考資料
5、矽、鍺超晶格樣品鍺層粗糙度
5.1 侷限在鍺層的Ge-Ge mode
5.2 超晶格樣品粗糙度
5.3 結論
參考資料
6、矽、鍺超晶格樣品量子井能隙
6.1 矽鍺能帶結構
6.2 連續性散射理論
6.3 變波長拉曼光譜
6.4 由連續性散射、螢光光譜求共振能帶
6.5 光學、聲學聲子能帶共振現象討論
6.6 結論
參考資料
7、溫度相關-矽鍺超晶格拉曼光譜
7.1 矽、鍺層聲速隨溫度變化關係
7.2 矽、鍺層折射率隨溫度變化關係
7.3 變溫時矽鍺層厚度變化
7.4 變化超晶格樣品溫度之拉曼光譜
7.5 利用(4.4.2)式計算不同溫度折疊聲子頻率
7.6 結論
參考資料
8、附錄
8.1 拉曼光譜操作
8.1.1 拉曼散射的量子理論
8.1.2 MICRO和MACRO的使用與光譜測量
8.1.3 散射光得收集方式
8.1.4 分光儀
8.2 UV/VB/IR 光譜儀
8.3 反射吸收光譜

緒論
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