Комбинационное рассеяние света в массивах нанообъектов кремния и арсенида галлия

• Автор: Володин, Владимир Алексеевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 180 с. : ил.

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

ІКРС

ЬО-фонон -ТО-фонон -1Р-фонон

Ес-Еа-С7а
пхо-

ЛСР-

комбинационное рассеяние света интенсивность комбинационного рассеяния света тензор комбинационного рассеяния света тензор поляризуемости среды продольный оптический фонон поперечный оптический фонон интерфейсный фонон волновой вектор
среднее отклонение угла связей от идеальной тетраэдрической конфигурации
интегральное сечение КРС для кристаллической фазы
интегральное сечение КРС для аморфной фазы
отношение интегральных сечений КРС для
кристаллической и аморфной фаз
плазмо- химическое осаждение
квантовая проволока
сверхрешетка
латеральная сверхрешетка
температура

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КВАНТОВЫХ ОБЪЕКТОВ, ФОРМИРУЮЩИХСЯ В ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУРАХ НА ОСНОВЕ КРЕМНИЯ И АРСЕНИДА ГАЛЛИЯ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).

§1.1 Комбинационное рассеяние света в пленках нанокристаллического и
поликристаллического кремния
§1.2 Оптические свойства нанокристаллов кремния в пленках нитрида и
оксида кремния
§1.3 Фононный спектр сверхрешеток ОаАбМЗАз
§1.4 Оптические и фононные свойства квантовых проволок и квантовых
точек ОаАв
Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДИКИ
§2.1 Методика спектроскопии комбинационного рассеяния света
§2.2 Методика спектроскопии поглощения света
§2.3. Измерение толщин и оптических констант тонких полупроводниковых
пленок методом эллипсометрии
§2.4 Методики приготовления экспериментальных образцов
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ НАНОКРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЯ В ПЛЕНКАХ а-8Ш МЕТОДОМ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ
СВЕТА
§3.1 Исследование формирования нанокристаллов кремния в пленках
аморфного кремния
§3.2 Комбинационное рассеяние света в системе ориентированных
нанокристаллов кремния
§3.3 Исследование кинетики кристаллизации и структуры полученных пленок поликремния

Глава 4. КОМБИНАЦИОННОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕТА В ПЛЕНКАХ НИТРИДА И ОКСИДА КРЕМНИЯ, СОДЕРЖАЩИХ НАНОКРИСТАЛЛЫ КРЕМНИЯ
§4.1 Правила отбора комбинационного рассеяния света по симметрии для
произвольно ориентированных нанокристаллов кремния
§4.2 Исследование методом комбинационного рассеяния света
нанокристаллов кремния в пленках 81ЫХ и БЮх
Глава 5. ЛОКАЛИЗАЦИЯ ОПТИЧЕСКИХ ФОНОНОВ В КВАНТОВЫХ ПРОВОЛОКАХ И ОСТРОВКАХ АРСЕНИДА ГАЛЛИЯ, ФОРМИРУЮЩИХСЯ НА РЕКОНСТРУИРОВАННОЙ
ПОВЕРХНОСТИ
§5.1 Расщепление по частоте поперечных оптических фононов,
локализованных в квантовых проволоках СаАв
§5.2. Исследование спектра оптических фононов, локализованных в квантовых островках ОаАБ, самоорганизующихся при гетероэпитаксиальном росте ОаАз/АРМ в условиях реконструкции
поверхности (001)
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

и рассеянного фотона много меньше его частоты, что справедливо для рассеяния видимого света на фононах. Тензоры КРС, с которыми связаны правила отбора по поляризации падающей и рассеянной волн, содержатся в производной диэлектрической проницаемости по координате нормального колебания. Член (и, представляющий усредненную по температуре
величину смещения атома из положения равновесия, дает сумму интенсивностей для Стоксовой и анти-Стоксовой компонент, которые пропорциональны величинам (п+1) и п соответственно, где п -статистический фактор Бозе-Энштейна [22].
Квантовомеханический подход для объяснения процесса КРС
привлекает формализм диаграмм Фейнмана, Фотон поглощается с
возбуждением электрона в виртуальное энергетическое состояние.
Электрон в возбужденном состоянии испускает фонон и рекомбинирует с
дыркой, испуская вторичный фотон. Хотя для виртуальных,
промежуточных, состояний законы сохранения энергии и импульса могут
не выполняться, конечные состояния должны удовлетворять этим
фундаментальным законам. Таким образом, для кристаллических твердых
тел, в силу существования трансляционной симметрии, не все квазичастицы
активны в КРС, а только те, которые удовлетворяют законам сохранения
энергии и квазиимпульса (с точностью до векторов обратной решетки),
которые приведены ниже для рассеяния света на фононах [22,99-101].
-> -» ->
С{ 5 — с{ 1+ q р]гопоп
Ис&я Н (о / г /?Г2 рііоуюуі (2.4)
Здесь символ і относится к исходному фотону, символ Б - к рассеянному фотону. Знаки минус и плюс относятся к Стоксову и анти-Стоксову процессам, соответственно. Кроме того, интенсивность пика КРС будет определяться также правилами отбора но симметрии [98-101].
В случае квантовомеханического представления, сечение КРС