spektroskopia051

102

A<j [cm'¹]

Rys. 60. Widma rozpraszania Ramana dla GaAs o orientami (100) oraz warstw epitaksjalnych otrzymanych metodą epitaksji z wiązek molekularnych (MBE). Maksimum dla 290 cm^-1 odpowiada procesowi z fononem LO. Dla warstw 1227 i 1247, oprócz modu LO, obserwujemy linie odpowiadające fononowi TO, co wskazuje na zaburzenia w orientacji warstwy. Oś częstotliwości przedstawia położenie maksimum na rozpraszanie Ramana względem linii pobudzającej [33] o grubościach poniżej 400 A są silnie naprężone, co uwidocznia się w przesunięciu energii fononów odpowiadającej drganiom Si—Ge, Si —Si. Powyżej tej grubości warstwa ulega relaksacji, a energie fononów odpowiadają drganiom w materiale litym.

Jak już wspomniano, widma Ramana są bardzo użyteczne do kontroli stopnia zdefektowania materiału. Dotyczy to w szczególności efektów związanych z implantacją jonów. Również amorfizacja materiału jest łatwa do zaobserwowania i kontroli za pomocą pomiaru rozpraszania Ramana. Rysunek 62 ilustruje sposób, w jaki zmienia się widmo Ramana podczas procesu rekrystalizacji amorficznego krzemu.

Rys. 61. Zależność widma rozpraszania Ramana warstw Si_{0 5}Ge_{0 5} o różnych grubościach osadzonych na GaAs (110). Wyraźne przesunięcie energii fononów w warstwach o grubości ok. 400 A wynika z relaksami naprężenia warstwy [20]. T_t — temperatura wzrostu, T_m - temperatura pomiaru

Oprócz analizy drgań sieci, widma Ramana stosuje się do badania swobodnych nośników w półprzewodniku. Drgania plazmowe swobodnych nośników (plazmony) mają swoje charakterystyczne częstości zależne dla danego materiału od koncentracji nośników. Drgania te mogą oddziaływać z fononami, prowadząc do pojawienia się aktywnych ramanowsko związanych modów plazm on —fonon. Rysunek 63 przed-