气相外延GaN的拉曼散射

测量了在蓝宝石衬底上气相外延生长GaN的拉曼散射谱.除观察到已被确认的两个E2,一个A1(TO)和一个E1(TO)声于振动以外,在734±3cm-1处观察到一个散射峰且从实验上确认其为GaN的纵向光学声子模E1(LO).而且发现其强度与外延层晶体质量密切相关.A1(TO)和高频E2散射峰相对强度变化显示不同生长条件引起的外延层质量的变化.     

N型4H-SiC低温拉曼光谱特性

利用拉曼散射技术对N型4H-SiC单晶材料进行了30～300 K温度范围的光谱测量。实验结果表明,随着温度的升高,N型4H-SiC单晶材料的拉曼峰峰位向低波数方向移动,峰宽逐渐增宽。分析认为,晶格振动随着温度的升高而随之加剧,其振动恢复力会逐渐减小,使振动频率降低;原子相对运动会随温度的升高而加剧,使得原子之间及晶胞之间的相互作用减弱,致使声学模和光学模皆出现红移现象。随着温度的升高,峰宽逐渐增宽。这是由于随着温度的升高声子数逐渐增加,增加的声子进一步增加了散射概率,从而降低了声子的平均寿命,而声子的平均寿命与峰宽成反比,因此随着温度的升高峰宽逐渐增宽。声子模强度随温度升高呈现不同规律,E₂(LA),E₂(TA),E₁(TA)和A₁(LA)声子模随着温度升高强度单调增加,而E₂(TO),E₁(TO)和A₁(LO)声子模强度出现了先增后减的明显变化,在138 K强度出现极大值。分析认为造成原因是由于当温度高于138 K时,高能量的声子分裂成多个具有更低能量的声子所致。     

6H-SiC的A_1(LO)拉曼峰低温温度特性研究

对6H-SiC单品体材料进行了从80到320 K的低温变温拉曼光谱测量,从实验得到的谱图上指认了部分6H-SiC的折叠拉曼峰,重点利用三声子模型和四声子模型分析了A1(LO)光学声子模峰位和线宽在低温下随温度的变化特性.实验发现,随着温度降低,LO声子模谱峰中心向高波数移动,线宽减小;同时发现当温度低于160 K时,无论足谱峰中心位置还是线宽的变化都趋于平缓,这是在常温和高温下观察不到的,说明在160 K以下时A1(LO)谱线线宽是由声子本身的性质决定,温度对线宽的影响几乎可忽略;理论拟合表明,四声子模型更能与实验数据相符,三次、四次非谐振动共同作用,前者是主要过程;温度越低,A1(LO)光学声子寿命越长,这是由于原子热运动的剧烈程度随温度降低而下降,声子弛豫减弱.     

六方相InGaN外延膜的显微Raman散射

用X射线衍射(XRD)技术和显微Raman散射方法对金属有机化学气相沉积(MOCVD)法生长的六方相In_xGa_1-xN薄膜样品进行了研究，观察到了相分离现象和LO声子-等离子耦合模(LPP⁺)，讨论了In_xGa_1-xN的A₁(LO)模被屏蔽的主要物理机制.同时，对Raman谱中E₂和A₁(TO)声子模进行了分析和讨论.在In_xGa_1-xN样品的低温Raman谱中还观察到单电子跃迁产生的Raman散射信号. 关键词： Raman散射 X射线衍射 相分离 应力 LO声子-等离子耦合     

Ba_(1-x)Sr_xTiO_3相结构的拉曼光谱研究

本文测定了不同Sr含量的钛酸锶钡(Ba1-xSrxTiO3)纳米晶的拉曼光谱,发现了随着Sr含量的增加,517cm-1[E(TO)与A1(TO)]光学声子模劈裂为双峰和相对低频声子模向低频漂移,而相对高频声子模向高频漂移现象。当x=0.4时,软模解冻,Ba1-xSrxTiO3铁电相不能维持而呈现顺电相结构。     

压应力场下PLZT铁电陶瓷的原位Raman观测

铁电陶瓷材料在外场加载下的畴变所引起的材料结构变化,是导致材料性能衰变和破坏的主要原因,Raman光谱技术是一种研究铁电材料畴变和微结构变化的无损伤性及原位微区的观测方法。采用传统固相法合成Zr/Ti原子比为53/478的掺镧锆钛酸铅(PLZT)铁电陶瓷材料 ,采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜及Precision_LC铁电测试系统分别对试样进行结构形貌表征和铁电物理性能测试,利用自制的应力加载装置与Raman光谱仪联用,实现不同压应力场作用下试样的原位Raman谱测试,考察和分析Raman谱软模E(2TO)和E(3TO+2LO)+B1的峰强和峰位随散射偏振方向的变化规律。结果表明,不同压应力场下Raman软模E(2TO)和E(3TO+2LO)+B1的峰强均随散射偏振角度呈现正弦式的变化规律,在60°偏振角度上软模峰强最大,在150°偏振角度上软模峰强最小。随着压应力场的增加,在0°和60°偏振角度获得的软模峰强随应力场的增加呈现明显的下降趋势,而在90°和150°偏振角度获得的软模峰强基本不变。压应力场变化对PLZT陶瓷的Raman软模E(2TO)和E(3TO+2LO)+B1的峰位均不产生影响。     

LPE碲镉汞薄膜的显微Raman谱与显微荧光谱分析

利用Raman显微镜系统对4块用液相外延(LPE)方法在Cd0.96Zn0.04Te衬底上生长的Hg0.8Cd0.2Te外延薄膜样品，在100～5 000cm^-1光谱范围进行测量，在实验曲线中除了观察到与碲镉汞材料晶格振动相符的类．HgTe的光学振动横模(TO1模)和纵模(LO1模)的Raman散射峰、类-CdTe光学振动横模(TO2模)和纵模(LO2模)混合的Raman散射峰以及来源于TO1 LO1的二级Raman散射峰外，在1 000～5 000cm^-1光谱范围首次发现了LPE碲镉汞薄膜的显微荧光峰，该显微荧光的发光范围换算为电子伏特标度为1．34～1．83eV．发光中心位于2750cm^-1即1.62eV，发光峰的半高宽(FWFIM)约为0．25eV。通过分析指出．该显微荧光来源于碲镉汞外延层中阴性离子空位与材料导带底的共振能级的发光。     

分子束外延n-GaAs/SI-GaAs薄膜材料的拉曼光谱研究

用分子束外延(MBE)技术, 在GaAs(100)衬底上生长了不同Si掺杂浓度（从1016 cm-3到1018 cm-3）的n-GaAs薄膜。通过在室温下拉曼光谱的测量对n-GaAs薄膜的谱形进行了分析,拉曼位移出现了明显的移动,光学横模TO峰相对的增强,光学纵模LO峰相对的减弱。文章分析了原因这是由于Si掺杂浓度不断的提高,致使界面失配位错不断地提高造成的,内部应力也在不断的增大,原来的晶格振动平衡被破坏,四价Si替代了三价Ga致使谱线移动。并且由于横声子模具有Raman活性,横声子模被相对的增强了。实验结果与理论是互相吻合的。     

静压下(CdTe)_2(ZnTe)_4-ZnTe多量子阱结构的多声子共振拉曼散射

用加静高压的方法改变光学能隙来实现共振条件。在以(CdTe)_2(ZnTe)_4短周期超晶格为阱层,(ZnTe)_(4)为垒层的多量子阱结构中观察到高达四阶的类 ZnTe 纵光学声子模的多声子共振拉曼散射。通过对拉曼位移随压力变化的分析,发现在与(CdTe)_2(ZnTe)_4短周期超晶格共振时测得的类ZnTe 纵光学声子模的频率比与 ZnTe 势垒层共振时测得的 ZnTe 纵光学声子模的频率低4cm~(-1)。并将它归结为在短周期超品格中纵光学声子模的限制效应。在与短周期超品格严格的2LO 声子出射共振条件下观察到了类 CdTe 的2LO 声子的共振拉曼峰。     

镶嵌在SiO2薄膜中InAs纳米颗粒的Raman散射

对镶嵌在SiO2 薄膜中纳米InAs颗粒的Raman散射谱进行了研究 .与大块InAs晶体相比 ,InAs纳米颗粒的Raman散射谱具有相似的特征 ,即由纵光学声子模和横光学声子模组成 ,但是散射峰宽化并红移 .用声子限域效应解释了散射峰的红移现象 ,并结合InAs纳米颗粒的应力效应解释了红移量与理论值的差异 .     

(002)取向AIN薄膜的Raman光谱

（００２）取向ＡＩＮ薄膜的Ｒａｍａｎ光谱赵永年王波何志罗微邹广田（吉林大学超硬材料国家重点实验室长春１３００２３）ＲａｍａｎＳｐｅｃｔｒａｏｆＡＩＮＦｉｌｍｓＯｒｉｅｎｔｅｄｉｎ（００２）ＺｈａｏＹｏｎｇｎｉａｎ，ＷａｎｇＢｏ，ＨｅＺｈｉ，ＬｕｏＷｅ...     

化学计量比LiNbO_3晶体的激光显微拉曼光谱研究

对用助熔剂提拉法生长的近化学计量比LiNbO3晶体进行了激光显微拉曼光谱测试分析 ,与同成分LiNbO3晶体相比较 ,A1 (TO)与E(TO)模的谱线数目、频率基本不变 ,验证了LiNbO3晶体属置换式固溶体的结论 .738cm- 1 处拉曼振动峰 (A1 (LO)模 )的相对强度随晶体中Li2 O含量的增加发生了明显的变化 ,在两种掺杂晶体中 ,此振动峰已经消失 .根据Li空位模型 ,从占位和结构上进行了分析讨论 .在 15 2和 872cm- 1 处拉曼振动峰半高宽随晶体中Li Nb的增大而变窄 ,对二者关系进行了线性拟合 ,利用拟合公式可根据拉曼振动峰半高宽计算晶体中的Li Nb值 .     

MOCVD生长的GaN和GaN:Mg薄膜的拉曼散射

通过显微拉曼散射对用金属有机化学气相沉积(MOCVD)法在Al2O3衬底上生长的六方相CaN和掺Mg的P型GaN薄膜进行了研究。在两个样品的拉曼散射谱中同时观察到位于640,660cm^-1附近的两个峰。640cm^-1的峰归因于布里渊区边界(L点)最高声学声子的二倍频,而660cm^-1的峰为布里渊区边界的光学声子支或缺陷诱导的局域振动模。掺Mg的GaN在该处的峰型变宽是Mg诱导的缺陷引起的加宽或Mg的局域模与上述两峰叠加的结果。在掺Mg的样品中还观察到276,376cm^-1几个局域模并给予了解释。同时掺Mg的GaN中出现了应力弛豫的现象,掺Mg引起的失配位错和电子-声子相互作用都有可能对E2模的频率产生影响。     

多晶AlN光学性质研究

运用X射线衍射仪和拉曼光谱仪,测量了物理气相输运(PVT)方法生长的AlN多晶材料的X射线衍射和常温拉曼光谱。常温拉曼光谱研究了晶界、晶面方向与拉曼频率的关系,观察到了E和E峰位基本不随测量位置变化,与晶界无关,但是E1(TO),A1(LO)和Quasi-LO声子峰位却明显与晶界有关,为研究晶粒间、晶粒内应力提供了有效手段。     

自发有序Ga_（0．5）In_（0．5）P合金的喇曼光谱研究

在室温和非共振条件下测量了自发有序Ｇａ０．５Ｉｎ０．５Ｐ合金的喇曼散射谱。测得的３８０，３６０和３３０ｃｍ－１附近的三个散射峰分别归结于合金中的类ＧａＰ的ＬＯ模、类ＩｎＰ的ＬＯ模和ＴＯＭ。发现有序合金的类ＧａＰ的ＬＯ模的声子频率随着合金的带隙能量的降低而增大。认为这与在有序合金中形成沿［１１１］方向的（ＧＳＰ）１／（ＩｎＰ）１单层超晶格有一定联系。在几种偏振配置下测得的有序合金的喇曼谱的偏振特性与通常的闪锌矿结构的半导体材料的偏振特性类似。     

Raman scattering of polycrystalline GaSb thin films grownby co-evapouration process

<正>This paper reports that GaSb thin films have been co-deposited on soda-lime glass substrates.The GaSb thin film structural properties are characterized by Raman spectroscopy.The Sb-A_1g/GaSb-TO ratio decreases rapidly with the increase of substrate temperature,which suggests a small amount of crystalline Sb in the GaSb thin film and suggests that Sb atoms in the thin film decrease.In Raman spectra,the transverse optical（TO） mode intensity is stronger than that of the longitudinal optical（LO） mode,which indicates that all the samples are disordered.The LO/TO intensity ratio increases with increasing substrate temperature which suggests the improved polycrystalline quality of the GaSb thin film.A downshift of the TO and LO frequencies of the polycrystalline GaSb thin film to single crystalline bulk GaSb Raman spectra is also observed.The uniaxial stress in GaSb thin film is calculated and the value is around 1.0 GPa.The uniaxial stress decreases with increasing substrate temperature.These results suggest that a higher substrate temperature is beneficial in relaxing the stress in GaSb thin film.     

GaN layers with different polarities prepared by radio frequency molecular beam epitaxy and characterized by Raman scattering

GaN layers with different polarities have been prepared by radio-frequency molecular beam epitaxy (RF-MBE) and characterized by Raman scattering. Polarity control are realized by controlling Al/N flux ratio during high temperature AlN buffer growth. The Raman results illustrate that the N-polarity GaN films have frequency shifts at $A_{1}$(LO) mode because of their high carrier density; the forbidden $A_{1}$(TO) mode occurs for mixed-polarity GaN films due to the destroyed translation symmetry by inversion domain boundaries (IDBS); Raman spectra for Ga-polarity GaN films show that they have neither frequency shifts mode nor forbidden mode. These results indicate that Ga-polarity GaN films have a better quality, and they are in good agreement with the results obtained from the room temperature Hall mobility. The best values of Ga-polarity GaN films are 1042 cm$^{2}$/Vs with a carrier density of 1.0$\times $10$^{17}$~cm$^{ - 3}$.     

Determination of the Mode Grüneisen Parameter of AlN using different Fits on Experimental High Pressure Data

To investigate the pressure dependence of the AlN phonon frequencies Raman spectra of single-crystalline bulk AlN under hydrostatic pressure up to 10 GPa were recorded. The Raman peak positions of the A 1 (TO), E 1 (TO), E 2 (high), A 1 (LO) and quasi-longitudinal optical (QLO) phonons were plotted as a function of pressure. The experimental data was fitted using the traditional parabolic fit (M. Kuball et al . (2001) Appl. Phys. Lett., 78, 724 [1]) and fits to physical models, density, volume, etc. The mode Grüneisen parameters of the different phonons were determined for each fit and significant differences are found between the various fits. Results are compared with recent theoretical calculations (J.-M. Wagner et al . (2000) Phys. Rev. B, 62, 4526 [2]).     

分子束外延Zn_（1－x）Cd_xSe／ZnSe超晶格的拉曼光谱

运用分子束外延（ＭＢＥ）技术成功地生长出Ｚｎ１－ｘＣｄｘＳｅ／ＺｎＳｅ超晶格，并对不同的样品进行了拉曼散射光谱的测试。获得了多达５级的ＺｎＳｅ的ＬＯ声子峰和ＺｎＳｅ的ＴＯ声子峰；同时还在频移为１４４ｃｍ－１、３７０ｃｍ－１处观测到了两个新声子峰，估计是来自于ＺｎＣｄＳｅ的声学模和光学模。     

多孔硅拉曼光谱随激发功率变化的研究

用阳极氧化法新制备了多孔硅样品,以457．5nm固体激光器为激发光源,在不同激发功率下,获得了拉曼谱图和一些谱峰参量随激光功率的变化关系。解释了520cm^-1和300cm^-1附近拉曼峰随功率变化的一系列可逆的实验现象：随激光功率升高出现的红移和非对称性展宽,主要是由于样品局域平均粒径变小而受量子限域效应的影响导致的;样品局域平均粒径在表面上的二维减小与随激光功率升高而导致的局域温升并不违背基本的热力学定律;高功率时520cm^-1附近双峰的出现是由于多孔硅样品局域平均粒径达到一定阈值而导致的纵模和横模双声子模的分裂。