CdS／SiO_2半导体玻璃复合材料的低频Raman散射光谱研究

ＣｄＳ／ＳｉＯ＿２半导体玻璃复合材料的低频Ｒａｍａｎ散射光谱研究王凯旋，隗罡，黄建滨，戴庆红，赵壁英，桂琳琳，谢有畅，唐有祺（北京大学物理化学研究所北京１００８７１）ＡＳｔｕｄｙｏｆＣｄＳＳｅｍｉｅｏｎｄｕｃｔｏｒｉｎＳｉｌｉｃａＧｌａｓｓｅｓｂｙＬ...

GaN薄膜的微区Raman散射光谱

报道了低压 MOCVD生长的同一 Ga N薄膜不同位置的微区 Raman散射光谱 .观测到了微区结构不完整对 Raman谱的影响 .通过 X射线衍射分析 ,证实了该样品晶体质量是不均匀的 ,而且微结构缺陷的存在是导致回摆曲线展宽的主要原因 .结合 Hall测量结果 ,对 Ga N薄膜的 Al( L O)模式的移动进行了电声子相互作用分析 ,认为 A1 ( LO)模式的移动可能与电声子相互作用无关 ,而是受内部应力分布不均匀的影响所致 .

立方氧化锆压腔下冰Ⅵ-Ⅶ相变的Raman散射光谱研究

295 K和1.1～3.3 GPa条件下,通过冰Ⅵ-Ⅶ的OH伸缩振动Raman光谱分析,对压力与冰Ⅵ-Ⅶ结构的关系进行了研究.可以看出:(i)在1.1～1.7 GPa范围内,OH的伸缩振动频率随压力升高而降低,dv_1/dp=-66.66 cm^(-1)·GPa^(-1);(ii)压力为2.1GPa时,OH的伸缩振动明显向高频方向移动;(iii)随着压力进一步增大(2.1～3.3 GPa),OH的伸缩振动再次向低频方向移动,dv_1/dp=-22.5 cm^(-1)·GPa^(-1).这是由于压力升高导致d_(OH)增大造成的;而压力为2.1 GPa时,OH的伸缩振动频率的突变则是冰Ⅵ-Ⅶ相变的结果.此外,根据冰Ⅶ的Ⅹ衍射数据,发现d_(OO)与压力存在以下经验公式:d_(OO)=0.0014 P^2-0.042 P+3.0028.

290K下0.1～600MPa水的Raman光谱原位研究

在 2 90K和 0 0 1～ 6 0 0MPa条件下 ,就压力对液态水对称伸缩振动的影响进行了原位Raman散射光谱研究。表明 :( 1)在 0 1～ 2 0 0MPa范围内 ,(ν1) max随着压力升高而减小 ;( 2 )在 2 0 0～ 4 0 0MPa范围内 ,压力升高导致 (ν1) max增大 ,并在 4 0 0MPa时达到最大值 ;( 3) (ν1) max随着压力的进一步升高 ( >4 0 0MPa)而降低。这表明在 2 0 0和 4 0 0MPa时 ,液态水结构的变化是不连续的 ,这也与在该压力范围内rOO 的变化特征是一致的。可认为与冰Ⅰh→冰Ⅲ→冰Ⅴ的相变相类似 。

用低温Raman散射光谱研究不同处理的CdZnTe表面

利用低温Raman散射光谱分析 ,比较了 4种典型处理的Cd0 .96Zn0 .0 4 Te表面声子散射信号和表面元素沉积的变化。对 2 2 0 90cm- 1的反斯托克斯分量进行分析得出 ,BM液腐蚀后的表面晶格完整性最好 ;LB液处理有利于进一步改善表面粗糙度和表面漏电流 ;离子轰击的表面缺陷多 ,质量差 ,但对制备良好欧姆接触的电极有现实意义。实验证明Raman散射光谱对于探测表面上元素的沉积和分析表面质量的变化 ,进而优化表面处理工艺十分有效。

约束冷原子气体的高增益Raman散射光谱

本文研究了不同外部环境中原子气体在强激光抽运下的相干Raman散射光谱,通过对固定无反弹原子气体(不考虑外部自由度)和自由原子气体增益光谱的理论计算,得到了和Mollow实验结果基本一致的光谱曲线.通过与Mollow谱线结构的比较,揭示了在微阱约束情况下原子气体存在不同于以上两种环境的高增益光谱,该谱线直接反应了约束阱的性质,谱线呈等间距梳状结构,谱线尖锐分辨率高,和传统的冷原子气体散射增益光谱的实验结果相比较有更大量级的光增益现象.论文还分析了散射谱线增益的物理机理,清晰地给出了约束情况下原子增益谱线的非线性Raman共振条件.

磁控溅射Ge薄膜的结晶特性研究

采用直流磁控溅射技术制备了不同衬底温度下的Ge单层膜,XRD分析结果表明,当衬底温度低于350℃时Ge膜为非晶结构,高于400℃时开始结晶.并研究了不同尺寸Ge颗粒的Ramah散射谱特征,与晶体Ge的散射谱相比,观察到纳米Ge颗粒Raman散射谱的峰位红移与峰形宽化现象;并根据Raman谱的红移量计算了纳米Ge晶粒的平均尺寸,采用声子限域理论较好地解释了实验结果.

高压下正戊烷的稳定性研究

利用Raman散射光谱在碳硅石压腔下研究了常温下的正戊烷从0.07～4.77 Gpa的稳定性.结果表明:正戊烷的 CH3、CH2对称和反对称伸缩振动2 877 cm-1、2 964 cm-1和2 856 cm-1、2 935 cm-1以及-(CH2)n -同步扭曲振动1 303 cm-1均随压力增大而基本呈线性向高频方向移动,并在2.47 Gpa附近发生过压凝固,这是一种平衡稳定态之外的亚稳态现象.另外推测正戊烷在高压下可能发生固-固相变,最后通过平衡的固液共存相确定了正戊烷的平衡凝固压力为(1.90±0.05) Gpa.

Cd_(0.96)Zn_(0.04)Te低温Raman光谱中荧光背景的猝灭现象

研究了Cd0 .96 Zn0 .0 4Te表面低温Raman散射光谱中的样品荧光背景随激光功率的变化行为 ,观察到了荧光的“猝灭”现象和同时伴随的声子峰红移 .分析表明样品荧光的“猝灭”现象与声子峰红移显示的表面结构变化有关 ,而激光对Cd0 .96 Zn0 .0 4Te表面的加热是导致表面晶体结构变化的原因 .

射频磁控溅射技术制备Ge-SiO_2薄膜的结构和光学特性研究

用射频共溅射技术和后退火的方法,制备出埋入SiO2基质中的Ge纳米晶复合膜(ncGe/SiO2)。用XRD对薄膜的晶体结构进行了测试,未经退火的样品呈现非晶状态,600℃退火后的薄膜中开始有Ge纳米晶粒出现。研究了薄膜的Raman散射光谱,发现了其红移和宽化现象。测量了薄膜的光致发光谱,所有样品都在394nm处发出很强的光,随着Ge纳米晶粒的出现,样品有310nm和625nm处的光发出,其强度随晶粒平均尺寸的增大而增强。

半导体氮化铟(InN)的晶格振动

本文总结了新型半导体InN薄膜晶格振动研究的现状,主要为Raman散射光谱及部分红外光谱的研究结果。重点内容为InN(包括六方纤锌矿结构和立方闪锌矿结构)的布里渊区中心(Γ点)声子结构、电子激发态(等离子激元)与纵光学声子耦合、无序化激发模和晶格振动模的温度、应力效应等,也涉及部分和InN有关的氮化物合金以及超晶格、量子阱和量子点等结构的晶格振动研究。同时对相关材料和结构的Raman光谱研究作了一些展望。

探测大气中CO_2的Raman激光雷达

基于大气激光后向散射光谱,研究和设计了探测大气CO_2浓度的Raman激光雷达,其发射机采用Nd∶YAG激光的三倍频354·7nm作为工作波长,发射的单脉冲能量350mJ,重复频率20Hz;接收机采用了光电倍增管(量子效率25%)和光子计数器(计数速率200MHz),探测CO_2的Raman散射371·66nm(频移1285cm-1)信号,(1小时累加)近地面2·5km以内信噪比不小于8.采用组合滤光片来抑制强的354·7nm Mie-Rayleigh后向散射和氧气375·4nm Raman后向散射对信号的严重干扰.比较分别来自大气CO_2和参考气体N_2的Raman后向散射回波,可反演出大气中CO_2的相对浓度.

钛酸锶钡材料在外加电场作用下的拉曼光谱研究

采用传统的固相反应烧结方法制备BaxSr1-xTiO3(0.40 x 0.70)陶瓷,借助于Raman散射光谱,研究了陶瓷样品在不同原位电场作用下Raman振动模式的变化,观察到居里温度附近显著的电场诱导的四方—立方相之间的转变.结果表明A1(TO3)和E(TO4)两种振动模式与晶体的结构存在密切的联系,这两种模式源于O-Ti-O沿晶格中c轴的方向和ab面内的振动.A1(TO3)/E(TO4)之间Raman峰的相对强度比,随外加场强的增加明显升高,顺电相逐渐转变为铁电相,晶格的畸变越来越明显,其宏观性能上表现为介电常数的降低,可调率的增加.同时对居里温度附近电场诱导的结构相变对顺电相下介电非线性的贡献进行了探讨.

(1-x)PMN-xPT陶瓷材料弛豫性研究

传统弛豫性研究认为(1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3(PMN-PT)二元体系的弛豫性随PT含量的增加呈简单线性减小关系,而没有对准同型相界(MPB)附近的弛豫性具体研究.本研究通过对PMN-PT陶瓷材料的研究表明:在准同型相界(x=0.32)附近,弥散因子γ值最大,弛豫性最强;在三方相和四方相附近弛豫性逐渐减弱.此种弛豫性变化的主要原因是由于准同型相界的畴结构复杂,形成新的有序纳米微畴,引起MPB组成弛豫性明显增强.通过电滞回线和Raman光谱对弛豫性的变化规律进行验证,结果都表明弛豫性在MPB处呈现明显升高的趋势,验证了该实验弛豫性变化规律的正确性.

磷掺杂对非晶硅薄膜结构及光电性能的影响

采用射频等离子增强化学气相沉积方法制备了磷掺杂氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜。通过Raman散射光谱研究了不同磷烷掺杂含量薄膜的微结构,利用分光光度计对薄膜的厚度、消光系数和折射率进行了模拟,用高阻仪测得了非晶硅薄膜暗电导率。结果表明:薄膜的中程有序度随着磷掺杂量(?)(体积分数)的增加而减小;折射率在(?)为0 8%时最大;在结构无序度随着(?)而增大的影响下,薄膜暗电导率在(?)为1%时达到最大,为8.41×10^(-3)S/cm。

Mg掺杂对AlGaN薄膜特性的影响

利用高精度x射线衍射和拉曼散射光谱 ,对MOCVD生长的不同Mg掺杂量的AlGaN薄膜的c轴晶格常数、摇摆曲线和拉曼频移进行测量发现 :当Mg掺杂剂量较小时 ,E2 模式向低频方向漂移表明张力应力有所增加 ,但是摇摆曲线和A1 (LO)模式半高宽减小表明薄膜质量有所提高 ;随着Mg掺杂剂量的增加 ,E2 模式反向漂移表明此时薄膜中存在压力应力 ,同时薄膜质量有所下降 .最后根据拉曼频移和应力改变进行拟合得出相应的线性表达式为Δσ=- 0 2 98+0 5 6 2·ΔE .