40818 spektroskopia050

100

łtu [meV]

Rys. 58. Widmo Ramana (linia Stokesa) dla Al^Ga, __xSb przy zawartości Al:

x w zakresie 0,05—0,76 [31]

Reguły wyboru dla tej geometrii pozwalają jednocześnie obserwować zarówno fonony poprzeczne TO, jak i podłużne LO.

Widma rozpraszania Ramana dla różnych składów Al^Ga^^Sb przedstawia rys. 58. Dla skrajnych składów, tj. AISb i GaSb, widać charakterystyczne dla tych związków linie Ramana. Dla składów pośrednich widoczne są linie odpowiadające obu półprzewodnikom.

W drugim rzędzie rozpraszania Ramana proces może następować z absorpcją lub emisją dwóch fononów lub jeden może być emitowany,

Laser

Rys. 59. Widmo rozpraszania Ramana kryształu CdS w temperaturze pokojowej [32]

a drugi absorbowany dając składowe Stokesa lub anty-Stokesa. Drugi rząd rozpraszania Ramana pozwala otrzymać informacje o całej strefie Brillouina, ponieważ drugi fonon może dostarczyć pęd niezbędny do spełnienia zasady zachowania. Można tą drogą uzyskać informację o potencjale deformacyjnym, który jest istotny w rozpraszaniu elektron-fonon.

Rysunek 59 przedstawia widmo rozpraszania Ramana dla CdS, na którym widoczne są wielofononowe przejścia bardzo wysokiego rzędu.

Spektroskopia ramanowska pozwala kontrolować orientację kryształu. Rysunek 60 przedstawia widmo Ramana w geometrii rozpraszania wstecznego dla kryształu GaAs o orientacji (100) oraz dla kilku epitaksjalnych warstw GaAs. W tej geometrii można zaobserwować jedynie fonon LO. Maksima odpowiadające fononowi TO, widoczne dla warstw 1227 i 1247, oznaczają odstępstwo od założonej orientacji warstwy (100). Brak ostrych linii rozpraszania Ramana wskazuje na polikrystaliczność lub obecność nieporządku, albo znacznego zdefektowania kryształu.

Czułość metody rozpraszania Ramana ilustruje rys. 61. Przedstawiono na nim zależność rozpraszania Ramana dla warstw Si_0i5Ge_0>5 naniesionego na GaAs o orientacji (100) od grubości warstwy. Sygnał rozpraszania Ramana, charakterystyczny dla drgań zespołów atomów Si —Ge, Si —Si, staje się widoczny już dla grubości warstwy SiGe odpowiadającej dwom komórkom elementarnym (10 A). Dodatkowo w tej strukturze możemy zaobserwować obecność naprężeń. Warstwy