摘要
SiGe/Si应变层超晶格是一种亚稳态结构。在高温下,原子互扩散导致异质界面展宽;同时,由晶格失配引起的应变会发生弛豫。这两种现象都将导致超晶格结构的变化。本文证明,利用拉曼散射光谱可以定量地反映这一变化。(1)我们首先把界面陡峭超晶格中折叠纵声学(FLA)声子的色散关系和散射强度的理论计算推广到界面展宽的情形。然后,我们分析了测量得到的在不同温度下退火的超晶格样品的FLA声子散射谱。通过测量谱和计算结果的比较,得到了不同退火温度下异质界面的展宽或扩散长度。我们也从理论上证实并且在实验上观察到:LFA声子在超晶格布里渊区边界的能带分裂随异质界面的展宽而减小。(2)我们定量地分析了SiGe/Si超晶格中光学声子的散射谱随退火温度的变化。考虑到原子互扩散引起的合金组份变化以及应变弛豫两大因素,我们发现,对上述合金型SiGe/Si超晶格,在800℃下退火10分钟,超晶格中由于原子互扩散引起的界面展宽是非常严重的。相比之下,晶格弛豫的大小与材料的生长条件有关。对较低温度(400℃)下生长的超晶格,晶格弛豫量并不大,仅为16%。这一结果也得到了X-射线衍射谱的支持。
出处
《光散射学报》
1996年第2期63-81,共19页
The Journal of Light Scattering