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凝聚态光谱测量作为一种有效、无损的测量手段,被广泛应用于研究半导体材料和器件的性质。本文首先介绍了半导体中基本光学过程,同时简介了研究样品的测量仪器真空紫外光谱仪和傅立叶变换光谱仪。然后,用光谱为测量手段分别讨论了多晶硅、碲化锌以及砷化镓材料的性质。
通过拟合多晶硅在带隙以下的变温透射谱,研究了多晶硅中带尾性质。
利用反应离子刻蚀后的碲化锌晶体不同温度下的反射谱,我们研究刻蚀后晶体中激子极化激元性质。经过刻蚀的碲化锌晶体中的激子能量发生红移现象。我们建立了多层反射模型,在考虑了附加边界条件的情况下,拟合出样品在带隙以下不同温度的反射谱。通过计算,我们得到激子能量红移和刻蚀功率之间的关系。
最后,我们讨论了n-GaAs同质结探测器中的载流子性质。探测器是多层结构,每层掺杂浓度不同。通过拟合样品在不同温度下的反射谱,我们计算得到每层中的载流子浓度,并且得到了载流子随温度变化的性质。在计算中,结合了前两章的谈论,在本征层中考虑了激子极化激元效应,在重掺杂层中考虑了带尾效应的作用。