65471 spektroskopia053

106

Pobudzanie ramanowskie może także powodować przeniesienie dziur związanych na płytkich akceptorach ze stanów podstawowych do od stanów wzbudzonych. Taki efekt nosi nazwę elektronowego rozpraszania Ramana (ERS) i może być wykorzystany do wykrywania domieszek, ich pomiaru i koncentracji. Pomiary takie przeprowadza się w odpowiednio niskich, zazwyczaj helowych, temperaturach.

Rysunek 64 przedstawia widma Ramana (ERS) dla trzech próbek GaAs niedomieszkowanych intencjonalnie otrzymanych metodą Czo-chralskiego (LEC). Oprócz modu 2TA, na wszystkich próbkach widoczne są linie odpowiadające akceptorom C i Zn. Intensywność linii powinna zależeć od koncentracji tych akceptorów. Jako sygnał odniesienia stosuje się linię 2TA, której natężenie nie zależy od koncentracji domieszek. W ten sposób można wycechować względne natężenie linii ERS dla C^, a następnie używać pomiarów widm Ramana do określania koncentracji C^.

Rys. 64 a

Koncentracja węgla [cm'3]

Rys. 64b

Rys. 64. (a). Widma Ramana próbek GaAs pobudzane światłem o długości 1064,4 nm [36] Widoczne są różne natężenia maksimów rozpraszania odpowiadające akceptorom C i Zn w tych próbkych. (b) unormowany sygnał ERS (7[C]//_2Ty4) pochodzący od akceptora C*, w zależności od koncentracji Koncentrację Ca. wyznaczono z niezależnych pomiarów (np. absorpcji w podczerwieni) [36]

Przykład rezonansowego wzmocnienia efektu Ramana ilustruje rysunek 65. Wzmocnienie natężenia linii jest widoczne wtedy, kiedy długość fali światła pobudzającego zbliża się do wartości odpowiadającej przerwie energetycznej arsenku galu.

Rozpraszanie Ramana jest stosowane także szeroko do badania subtelnych efektów związanych z pojedynczymi elektronami, w tym także ze zmianą spinu elektronu (spin-flip Raman scattering). Wymaga to jednak superczułej aparatury pomiarowej.

Coraz powszechniejsze jest zastosowanie rozpraszania Ramana do badania powierzchni, międzypowierzchni oraz niskowymiarowych struktur półprzewodnikowych.