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.     

离子注入GaN的拉曼散射研究

研究了离子注入前后GaN的拉曼散射光谱,特别是其中几个在各种离子注入后都存在的拉曼散射峰,如298,362和661cm-1峰的性质,峰值强度随注入元素原子量、注入剂量和退火温度的变化关系.上述三个拉曼散射峰的强度都随注入元素原子量的增加而降低.当注入剂量增大时,362和661cm-1峰值强度减少,而298cm-1峰值强度却增大.随退火温度的升高,这三个拉曼散射峰的强度先增加后降低.对所观察到的实验现象和这三个峰的起源进行了分析和讨论. 关键词： GaN 离子注入 拉曼散射 局域振动     

GaN外延层中的缺陷研究

采用阴极射线致发光法观察金属有机物汽相外延法生长的具有不同表面形貌的GaN外延层中黄色发光带的强度分布.结果表明六角金字塔形表面形貌对发光强度分布的测量有很大影响.测量和比较表面镜面加工样品的黄色发光带强度分布、原子序数衬度和X射线波谱发现,黄色发光带的强度在含有O和C等杂质缺陷附近较强.高分辨透射电子显微镜观察表明,杂质缺陷区的晶格结构不同于GaN基质,以及位错和裂缝等由应力引起的缺陷.认为此类缺陷可能是生长过程中,杂质在结晶小丘合并处的V形凹角中的沉积所产生. 关键词：     

注碳GaN的拉曼散射谱研究

本文研究了离子注入碳的GaN材料的Raman光谱。观察到离子注入碳的GaN在800℃退火后其拉曼光谱在1350和1600cm-1处出现两个峰。分析指出它们很可能分别来自GaN的CN和C=C局域伸缩振动。     

纤锌矿GaN外延层薄膜热膨胀行为的变温Raman散射研究

本文对纤锌矿结构GaN外延层薄膜的热膨胀行为进行了研究,结合热膨胀系数的物理意义与变温Raman散射时声子频移的变化规律,研究了热膨胀系数与变温Raman散射之间的关系.结果表明:通过测量Raman声子E_2(high),A_1(TO)和E_1(TO)频移与温度之间的线性关系,结合相应声子Gruneisen参数的涵义,可对纤锌矿结构GaN外延层薄膜在一定温度范围内的热膨胀系数进行测量.本文提供了一种表征纤锌矿结构GaN外延层薄膜热膨胀行为的有效方法,为进一步研究III族氮化物外延层薄膜在生长过程中热膨胀系数的匹配、降低外延层薄膜中的位错密度并提高发光二极管的发光效率提供了理论依据.     

GaN和GaN:Mg外延膜低温拉曼谱的对比研究

对液氮温度下六方相GaN和掺Mg的P型GaN薄膜的拉曼谱进行了对比研究。除对两个样品中主晶格振动模进行了对比分析外,着重讨论了位于247 cm-1的散射峰的产生机制。结果表明GaN:Mg的谱中该峰的散射强度随温度升高先增大再减小,在500K以上消失且对样品重新降温到78K观察此峰不再出现,因此认为它是缺陷产生的振动模。而GaN样品中经同样加热降温的过程此峰仍然存在,说明两个样品中该峰的产生机制不同。此外,在GaN:Mg的谱中还观察到Mg诱导的局域振动模。     

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。     

分子束外延ZnSe/GaAs材料的拉曼散射研究

用分子束外延(MBE)技术，在GaAa(100)衬底上生长了厚度从0．045μm到1．4μm的ZnSe薄膜。通过室温拉曼光谱的测量对ZnSe薄膜纵光学声子(Longitudinal-opticalphonon)的谱形进行了分析。用拉曼散射的空间相关模型定量分析了一级拉曼散射的型间相关长度与晶体质量之间的关系，结果表明ZnSe外延层的晶体质量随着外延层厚度的减薄是渐渐退化的，这是由于界面失配位错引入外延层所致，理论分析与实验结果相吻合。     

三甲基镓流量对GaN外延层和GaN缓冲层生长的影响

采用金属有机物气相外延法在蓝宝石衬底上生长了以GaN为缓冲层的GaN薄膜.研究了不同三甲基镓流量下所生长缓冲层对GaN外延层质量的影响.对样品采用X线双晶衍射法测试其结晶质量,光致发光法测试其光学特性.实验结果显示高三甲基镓流量下生长的缓冲层可以提高GaN外延层的质量.对缓冲层进行的原子力显微镜测试分析表明不同三甲基镓流量会显著地影响缓冲层的生长模式.根据试验结果构造了一个GaN缓冲层的生长模型.     

Raman Scattering Detection of Stacking Faults in Free-Standing Cubic-SiC Epilayer

We report on stacking fault （SF） detection in free-standing cubic-SiC epilayer by the Raman measurements. The epilayer with enhanced SFs is heteroepitaxially grown by low pressure chemical vapour deposition on a Si（100） substrate and is released in KOH solution by micromechanical manufacture, on which the Raman measurements are performed in a back scattering geometry. The TO line of the Raman spectra is considerably broadened and distorted. We discuss the influence of SFs on the intensity profiles of TO mode by comparing our experimental data with the simulated results based on the Raman bond polarizability （BP） model in the framework of linearchain concept. Cood agreement with respect to the linewidth and disorder-induced peak shift is found by assuming the mean distance of the SFs to be 11 A in the BP model.     

X-射线拉曼散射(XRS)

在讲述X-射线拉曼散射(谱)的基本原理, 实验设备及应用之前, 介绍了我国第四代光源(即第三代同步辐射光源)及其基本结构、特性, 这些是光物理研究中必备条件。此外, 与已有的元激发光谱作了比较; 最后还指出可能的发展方向。     

Quantum Stimulated Raman Scattering

The quantum field theory of stimulated Raman scattering is formulated. It is shown to give the correct classical limit. Ilowever, the quantum growth rate is bigger. An additional physical process of creation of two plasmons from two photons is intrinsically predicted by the theory.     

Raman Scattering in Lonsdaleite

We present the results of our study of a polycrystalline diamond–lonsdaleite powder from the Popigai crater (Siberia) using UV micro-Raman scattering and synchrotron X-ray diffraction. By subtracting two experimental Raman spectra of diamond–lonsdaleite samples with a close ratio of the diamond and lonsdaleite fractions, when the maximum contribution to the difference spectrum is related to the difference of the lonsdaleite contributions and not to the change in the diamond band width, we have managed to obtain the spectrum of “pure” lonsdaleite. Its deconvolution has allowed us to identify all three Raman-active vibrational modes E_2g, A_1g, and E_1g whose positions agree well with the results of ab initio calculations.     

GaN外延片中载流子浓度的纵向分布

采用适合宽禁带半导体材料的电化学电容电压(ECV)分析仪,对掺硅GaN外延片用硫酸逐层进行了精密腐蚀后,在此基础上得到了在进口MOCVD设备上生产的GaN基外延片的载流子浓度纵向分布.探讨了该分布与晶体生长过程及晶体质量的关系,测量分析结果可为生长工艺参数的优化提供参考.还采用主扩散模型对测量结果进行高斯拟合,得出了高温时(1030℃)硅在GaN中的扩散系数,并由此估算了硅在GaN外延片中的扩散宽度.该结果可为GaN外延层结构设计提供参考.     

碳纳米管的拉曼散射研究

本文介绍碳纳米管研究的最近进展。简单描述碳纳米管的生长和形貌结构特性,着重分析不同方法生长的多层和单层碳纳米管的拉曼散射测量结果     

DL-丙氨酸晶体粉末的拉曼光谱研究

拉曼光谱可作为研究分子晶体中分子振动和晶格振动的重要手段.DL-丙氨酸晶体和L-丙氨酸晶体晶胞参数相近,结构上同属于正交晶系,但它们的空间群不同,L-丙氨酸晶体的空间群是P212121,而DL-丙氨酸晶体则是Pna21.前人的工作详细研究了L-丙氨酸晶体的拉曼光谱.文章通过对DL-丙氨酸晶体粉末的拉曼光谱研究,和相同条件下D-和L-丙氨酸晶体粉末的拉曼光谱比较,获得了有关DL-丙氨酸晶体中氢键作用和分子构象的信息.     

拉曼增益系数可分离光纤中的受激拉曼散射

给出了拉曼增益系数分离光纤的定义,在考虑了N个单色光之间的两两受激拉曼散射,得到了这种光纤中单向传输的N个不同的单色光之间的受激拉曼散射（SRS）稳态耦合波方程的解析解。它适用于各单色光功率任意大小、光频率分布不均匀时的一般情况。这一结果可应用于光纤通信系统、拉曼光纤放大器和拉曼光纤激光器的设计与分析。最后把解析解与数值解进行了比较,两者取得了很好的一致。